Точка росы при утеплении изнутри: куда смещается и как посчитать

Предпосылки появления конденсата

Конденсация воды на различных поверхностях происходит следующим образом. Атмосферный воздух всегда в той или иной степени насыщен парами воды. Вода из газообразного состояния в жидкое переходит в случае понижения её температуры. Это происходит при соприкосновении атмосферного воздуха с более холодными поверхностями и последующей потере тепла. Как результат – появление капелек воды.

Утренняя роса легко объясняется законами физики
Утренняя роса легко объясняется законами физики

Температура, по достижению которой пары воды из воздуха переходят в жидкое агрегатное состояние, называется точкой росы.

Чем выше содержание паров воды в воздухе (или другой смеси газов), тем выше температура конденсации воды, или точка росы. Так, при относительной влажности воздуха 100% точка росы точно совпадает с его температурой. И наоборот: чем меньше показатель относительной влажности воздуха, тем ниже и точка росы. Значит, для выпадения конденсата придётся охладить воздух сильнее.

Изучаем точку росы в строительстве
Изучаем точку росы в строительстве

При возведении нового или ремонте старого зданий необходимо учесть климатические условия региона. Как правильно утеплить стены? Материалы утеплителей обладают разной теплопроводностью, поэтому нужен расчёт, от которого зависит оптимальная толщина конструкций.

Если расчёт проведён ошибочно или не проводился вовсе, внутри здания или в толще теплоизоляционного слоя образуется конденсат. В поисках решения проблемы неизбежно придётся обратиться к физике, изучить определение и научиться вычислять точку росы.

Важно: Конденсат способствует развитию грибка в доме.

Физика процесса

Температура воздуха при относительной влажности, когда он быстро обогащается водяным паром – температура точки росы. Остывание воздуха является причиной конденсирования пара. Так законами физики объясняется туман, запотевание окон. Точка росы в таком случае находится на поверхности.

Точка росы в неутепленной стене

  1. Точка росы внутри стены, находится ближе к ее наружной грани и не доходит до центра стены – внутри стена сухая, все хорошо.
  2. То же, но точка росы ближе к внутренней грани стены, чем центр стены – в этом случае, если резко понизится наружная температура воздуха, стена изнутри будет мокрой какое-то время, около нескольких дней. Сколько именно – зависит от водопоглощения и паропроницаемости материала стен. Например, у керамического кирпича эти параметры отличные, морозы отступят, и влага выйдет. Но какое-то время, как сказано выше, стенка мокрой будет.
  3. Самый ужасный вариант – точка росы на внутренней поверхности стены. Скорее всего, всю зиму стена будет мокрая, все зависит от того, сколько пара в помещении. Нельзя же постоянно держать форточки открытыми зимой.

Область применения понятия

Точка росы при утеплении изнутри: куда смещается и как посчитать

Широко применяется этот термин в промышленном и гражданском строительстве. Необходимость определять эту величину возникает при утеплении стен помещения. Если пренебречь расчетом этого показателя, после работ по утеплению появятся проблемы. Один из вариантов – порча отделки стен за счёт оседающей влаги.

Игнорирование точки росы может привести к крушению самолета
Игнорирование точки росы может привести к крушению самолета

Используют эту величину и в лесном хозяйстве. Специалисты по охране леса от пожаров используют точку росы для вычисления класса пожарной опасности, который характеризует возможность возгорания лесных массивов. На основании этого проектируются защитные мероприятия.

Точка росы применяется в расчетах для планирования противопожарных мероприятий
Точка росы применяется в расчетах для планирования противопожарных мероприятий

В сельском хозяйстве, зная точку росы, определяют вероятность повреждения посевов неинфекционными болезнями (повреждениями, вызванными погодными условиями). При этом одна из задач селекции – вывести сорта культурных растений, способных конденсировать влагу из воздуха на своих вегетативных органах. Это позволит успешно заниматься сельским хозяйством в условиях малого выпадения осадков.

Размещение точки росы
Размещение точки росы

На практике значение термина точки росы важно при утеплении стен здания. Для обеспечения оптимальных теплоизоляционных характеристик ограждающих частей здания необходимо знать не только величину значения точки росы, но и ее положение на поверхности или в теле стены.

Современные методы строительства допускают 3 варианта проведения работ и в каждом случае точка выпадения конденсата может быть разной:

  1. Здание, построенное из единого материала без дополнительной теплоизоляции. Если тело стены состоит из кирпича, камня или монолитного бетона, то при соблюдении технологии строительства в таких зданиях точка росы находится внутри стены. Её расположение тяготеет к внешнему краю поверхности. При условии снижения внешних температур точка росы будет смещаться внутрь стены. Если разница температур окажется значительной, то может наступить момент, когда точка росы окажется внутри помещения, и на стене выступит влага. Всем нам знакомая ситуация: запотевание окон зимой.

    дом утеплен
    При правильном утеплении снаружи точка росы будет располагаться внутри утеплителя

  2. Здание построено с укладкой слоя внешней теплоизоляции. При правильном расчете данная теплоизоляция является оптимальной. Правильно подобранные толщины материала позволят утеплить строение, при этом точка росы будет располагаться внутри слоя утеплителя.
  3. Строение с внутренним утепляющим слоем. В данном случае точка росы будет находиться близко к внутренней поверхности стены, а в случае похолодания сместится непосредственно к поверхности.

Наружное или внутреннее утепление?

  1. Точка росы внутри утеплителя – нормальный вариант, толщина утеплителя правильная, теплотехнический расчет верный, стена внутри сухая, а утеплитель отдаст влагу наружу при изменении температуры и влажности воздуха
  2. Если расчет неверный или изменились параметры – утеплитель поврежден и т.п., то точка росы будет находится внутри стенового материала, а не в слое утеплителя. Последствия – как для неутепленной стены по пунктам 2 и 3.
Предлагаем ознакомиться  Как зашить мансарду изнутри

Поверхность конденсата смещается внутрь, и варианта опять три:

  1. Точка росы между слоем утеплителя и серединой стены. Если резко похолодает – точка росы сместится на их границу. Стена будет сухой.
  2. Точка росы за слоем утеплителя, внутри стены – стена будет сырой всю зиму.
  3. Точка росы внутри утеплителя – всю зиму утепляющий слой будет впитывать образующийся конденсат.

Паропроницаемость – это параметр, демонстрирующий, какое количество водяного пара может пропустить через себя определенная разновидность материала за установленный промежуток времени. К проницаемым относят все строительные материалы с открытыми порами – бетон, минеральная вата, кирпич, дерево, керамзит. Говорят, что дома, возведенные из них, «дышат».

В обычных и утепленных стенах всегда есть условия для формирования точки росы. Однако данное явление не возникает в конкретном месте стены. Со временем условия с обеих сторон конструкции меняются, поэтому и точка росы в стене перемещается. В строительстве это явление называется «зоной возможной конденсации».

Точка росы при утеплении изнутри: куда смещается и как посчитать

Поскольку несущие конструкции проницаемы, то они могут самостоятельно избавляться от выделяющейся влаги, при этом значимость имеет обустройство вентиляции с обеих сторон. Не зря утепление стен минеральной ватой снаружи делается вентилируемым, ведь точка росы тогда перемещается в утеплитель. Если все сделано правильно, то влага, которая выделяется внутри минеральной ваты, сквозь поры уходит из нее и уносится потоком вентиляционного воздушного потока.

Поэтому важно обустраивать хорошую вентиляцию в жилых помещениях, поскольку она выводит не только вредные вещества, но и лишнюю влагу. Стена мокнет лишь в одном случае: когда конденсация происходит постоянно и в течение длительного времени, а влаге деться некуда. В нормальных условиях материал просто не успевает напитаться водой.

Современные полимерные утеплители почти не пропускают пар, поэтому при теплоизоляции стен их лучше размещать снаружи. Тогда необходимая для конденсации температура будет внутри пенопласта или пенополистирола, но пары к этому месту не доберутся, а потому и увлажнения не возникнет. И наоборот, утеплять полимером изнутри не стоит, поскольку точка росы останется в стене, а влага станет выходить на стыке двух материалов.

Пример такой конденсации – окно с одним стеклом в зимнее время, оно не пропускает пары, поэтому на внутренней поверхности образуется вода.

Внутреннее утепление рационально выполнять при таких условиях:

  • стена достаточно сухая и относительно теплая;
  • утеплитель должен быть паропроницаемым, чтобы выделяющаяся влага могла выйти из конструкции;
  • в здании должна хорошо функционировать система вентиляции.

Практика показывают, что предпочтительнее обустраивать термозащиту сооружения с его внешней стороны. Тогда больше шансов на то, что ТР окажется в зоне, которая не допустит конденсации влаги внутри помещения.

Таким образом, точка росы в строительстве стен присутствует всегда, однако если правильно рассчитать количество образующейся влаги и использовать правильный утеплитель при изоляции стен снаружи, то зону конденсации удастся сместить. В результате, внутри помещения влага проступать не будет.

Как рассчитать точку росы

Точка росы при утеплении изнутри: куда смещается и как посчитать

Проведение расчётов вручную по формуле – довольно точный способ. Однако для использования формулы предварительно надо определить несколько других показателей. Выглядит формула следующим образом.

Формула для расчёта точки росы
Формула для расчёта точки росы

Как видно из рисунка, a и b – постоянные величины. Т – температура воздуха. Rh – относительная влажность воздуха. Такой метод подсчёта даст результат с погрешностью в 0,5ºС.

Поскольку расчёт с помощью формулы вручную подходит не всем (из-за недостаточных знаний в математике либо отсутствия времени), в сети Интернет в открытом доступе размещены онлайн-калькуляторы, которые рассчитывают точку росы на основании введённой информации. Пользоваться ими совершенно несложно: надо только ввести исходные данные (температура атмосферного воздуха и относительная влажность). Результат расчётов появится на экране.

Увязать показатель точки росы и предполагаемые последствия неправильного утепления под силу не каждому. Для этого нужны специфические знания в физике и строительстве. Поэтому помимо обычных калькуляторов, рассчитывающих эту величину, созданы программы с расширенными возможностями. Они также находятся в свободном доступе и ими можно воспользоваться в режиме онлайн.

Такие программы при расчёте учитывают множество параметров:

  1. Населённый пункт, в котором построено (строится) здание. Тут же появляется статистика среднемесячных температур, относительной влажности, давления в этом регионе.
  2. Вид помещения. Очевидно, что влажность воздуха в ванной будет выше, чем в комнате, а это в свою очередь влияет на вид допустимого утеплителя.
  3. Тип конструкции. Здесь на выбор предлагается стена, перекрытие, чердачное перекрытие и другие позиции.
  4. Слои конструкции. Здесь принимается во внимание, что находится за утепляемой стеной – другое помещение либо улица.
  5. Материал перекрытия или стены.
  6. Температура и относительная влажность внутреннего и наружного воздуха.

Точка росы при утеплении изнутри: куда смещается и как посчитать

После заполнения всех необходимых полей программа составит график точки росы.

При необходимости быстро получить значение точки росы применяются таблицы. Данные таблиц весьма неточные и дают приблизительный результат. Зато пользоваться ими легко и быстро: достаточно только найти нужную ячейку на пересечении столбца и строки с нужной температурой и относительной влажностью воздуха.

Таблица 1. Определение точки росы по двум показателям.

Определение точки росы по двум показателям
Определение точки росы по двум показателям

В метеорологии придуманы специальные инструменты, позволяющие определить точку росы. Однако даже для расчёта по математической формуле или любым другим методом, описанным выше, нужны свои инструменты.

Температура измеряется термометром, влажность – гигрометром. Для удобства в данном случае подойдёт инструмент, способный замерять и температуру, и влажность воздуха – цифровой термогигрометр.

Этот инструмент сочетает в себе функции градусника и гигрометра
Этот инструмент сочетает в себе функции градусника и гигрометра

Кроме того, существуют приборы, сочетающие в себе несколько функций: измерение температуры, влажности, расчёт точки росы и запоминание информации.

Предлагаем ознакомиться  Заливка бетона при минусовой температуре - особенности и технология

В большинстве случаев работа с таким прибором выглядит следующим образом.

  1. Включите прибор. Обратите внимание на заряд батареи.

    Так выглядит один из популярных приборов
    Так выглядит один из популярных приборов

  2. Поднесите наконечник сенсора к исследуемой поверхности под прямым углом.

    Правильное положение прибора обеспечит точность замеров
    Правильное положение прибора обеспечит точность замеров

  3. Чтобы зафиксировать данные замера, нажмите кнопку Hold в меню. Так Вы сможете ознакомиться с результатом в комфортном положении прибора.

    Зафиксировать – еще не значит сохранить
    Зафиксировать – еще не значит сохранить

  4. Для сохранения данных нажмите кнопку Save.

    Возможность сохранения избавляет от необходимости записывать данные в блокнот
    Возможность сохранения избавляет от необходимости записывать данные в блокнот

  5. При необходимости перенести информацию на компьютер подключите прибор к сети через USB.

    Подключить измеритель точки росы к компьютеру не сложнее, чем мобильный телефон
    Подключить измеритель точки росы к компьютеру не сложнее, чем мобильный телефон

  6. Скопируйте данные на компьютер.

    Компьютер – надежное хранилище данных
    Компьютер – надежное хранилище данных

Работа с приборами для измерения точки росы проста даже для человека без специальной подготовки. Интерфейс интуитивно понятен, а при возникновении вопросов следует обратиться к инструкции.

Определение значения температуры точки росы

Если не учитывать положение точки росы в стене, за этим последует ряд негативных событий.

Утеплительный материал быстро приходит в негодность, срок службы материала самой стены сокращается. Отделка из-за регулярного намокания держаться не будет: обои постепенно отклеиваются, штукатурка сыплется, краска шелушится. Из-за избыточной влажности в помещении за короткий срок на стенах, вентиляционных системах, потолке и других поверхностях развивается плесневый слой, грибок и другие патогенные микроорганизмы.

Игнорирование физической природы конденсации чревато антисанитарией в помещении
Игнорирование физической природы конденсации чревато антисанитарией в помещении

Если есть сомнения и нужно убедиться в возможности дальнейшего проведения работ необходимо обратиться к специальной расчётной таблице. Она позволяет определить при какой температуре влага начнёт конденсироваться, в доме со стабильной относительной влажностью. Чтоб провести расчёт нужно:

  • Измерить температуру воздуха в доме на высоте 60 см от пола.
  • Измерить влажность примерно на том же месте.
  • Подставить свои значения в таблицу, найти указанную температуру образования конденсата.

Для того чтоб определить, можно ли вести работы, повышающие влажность, нужно там же измерить температуру любой поверхности, а результат сравнить с полученным табличным значением. При разнице температур всего на 4?, возможно появление конденсата.

Теоретический термин из курса физики – точка росы, на практике поможет определить объём, последовательность и темп дальнейших работ. Однако при утеплении зданий необходимо соблюдать технологии монтажа утеплителей, которые указаны производителем. Любое отклонение сводит на нет теоретический расчёт положения точки росы, даёт непредсказуемый результат.

Отредактировано: 08.05.2017 00:25:16

Материал теплоизоляции

пеноплекс слои
Пеноплекс рекомендуется для наружного утепления стен

Как мы уже разобрались, лучше использовать теплоизоляционный материал, который можно монтировать с наружной стороны здания. Как правило, речь идет о пеноплексе, пенопласте или минеральной вате.

Материал на основе минеральной ваты обладает хорошей паропроницаемостью. При этом частично влага задерживается в утеплителе и стекает вниз под действием силы тяжести. Утеплителю данное обстоятельство ничем не грозит, поскольку базальтовое или стеклянное волокно устойчиво к действию влаги.

Точка росы при утеплении изнутри: куда смещается и как посчитать

Материалы типа пеноплекса паронепроницаемы, поэтому при их монтаже следует оставить воздушный карман, чтобы отвести влагу с внутренней поверхности материала.

При соблюдении данных условий можно говорить о сохранности стен и эффективности утепления.

Приведем ниже в таблице коэффициенты паропроницаемости строительных материалов

Чтобы микроклимат в доме был нормальным, при конструировании стеновых «пирогов» учитывают как толщину каждого слоя, так и его свойства водопоглощения и паропроницаемости. Слои пирога должны располагаться таким образом и иметь такие толщины, чтобы паропроницаемость увеличивалась изнутри – наружу. Это «правило паропроницаемости» лучше соблюдать. Иначе – два варианта:

  1. Плохая вентиляция и высокая влажность в доме – значит, можно получить точку росы в неположенном месте, и как результат сырость и плесень с грибком на стенах, а возможны и разрушения стен.
  2. Внутри дома влажность небольшая, а вентиляция организована – никаких вредных последствий для микроклимата от нарушения правила не будет, если не считать вредное влияние влаги на материал стен.

Все это так, точку росы учитывать надо, поскольку она фактор риска. Но степень этого риска – зависит от реального, фактического количества сконденсированной в стене воды и от свойств материала стены. Чем меньше водопоглощение у стенового материала, то есть чем меньше он впитает влаги, тем меньше ему грозит разрушение при замерзании и расширении в порах этой влаги.

Кирпичные хрущевки стоят уже более 60 лет, а разрушатся и не думают, хотя по теплотехническим расчетам у них в стенах конденсат. Керамический кирпич имеет хорошие характеристики по морозостойкости, морозы заканчиваются, и кирпич влагу отдает в воздух. Но надо помнить, что стены у хрущевок – толщиной полметра.

Как ведёт себя роса при неутеплённых стенах

При неутеплённых стенах есть несколько вариаций поведения точки росы. В некоторых ситуациях она располагается во внутреннем пространстве стены – ближе к улице либо ближе к комнате. Во втором случае при сильном понижении температуры место конденсации пара будет смещаться на внутреннюю поверхность стены. Тогда на её поверхности непременно образуются капли конденсата.

Неутеплённые стены часто намокают
Неутеплённые стены часто намокают

В некоторых случаях (холодный материал каркаса здания) точка росы может круглый год располагаться внутри помещения, то есть на внутренней поверхности стены. Тогда необходимо произвести прикладные расчеты и озаботиться утеплением стены с учетом климатических особенностей населенного пункта, в котором расположено здание.

В целом место нахождения точки росы в перекрытии или стене взаимосвязано с рядом физических факторов:

  • влажности наружного воздуха и воздуха внутри помещения;
  • температуры наружного воздуха и воздуха внутри помещения;
  • толщины перекрытия или стены.

Определение значения температуры точки росы

Многих владельцев квадратных метров интересует вопрос, как самостоятельно рассчитать точку росы в стене. Чисто теоретически в этом нет ничего сложного, особенно, если вы математик, физик или просто хорошо помните школьную программу.

Предлагаем ознакомиться  Гидроизоляция подвала изнутри своими руками: технология

ТР = (b * λ(Т,RH))  / (a * λ(Т,RH)), где:

  • ТР – искомая точка;
  • а –константа равная значению 17,27;
  • b – константа равная значению 237,7;
  • λ(Т,RH) – коэффициент, который рассчитывается следующим образом:

λ(Т,RH) = (а*Т) / (b*T lnRH), где:

  • Т – внутренняя температура помещения;
  • RH – влажность в помещении, значение берется в долях, а не в процентах: от 0,01 до 1;
  • ln – натуральный логарифм.

Если в школе вы увлекались игрой в баскетбол или чтением Достоевского больше, чем логарифмами, не расстраивайтесь. Все уже посчитано в таблице данных тепловой защиты за номером СП 23-101-2004, составленной на основании замеров и расчетов научно-проектными организациями.

Сначала вычислим функцию f ( T, RH )

f ( T, RH ) = a T / ( b T ) ln ( RH / 100 ),

f ( T, RH ) = 17,27 * 21 / (237,7 21) ln ( 60 / 100) = 1,401894 (-0,51083) = 0,891068

схема

Затем вычислим температуру точки росы

Tp = ( b f ( T, RH ) ) / ( a — f ( T, RH ) ),

Tp = (237,7 * 0,891068) / (17,27 — 0,891068) = 211,807 / 16,37893 = 12,93167 °С

Итак, результат наших вычислений Тр = 12,93167 °С.

Расчет точки росы по формулам очень сложный. Лучше воспользоваться готовыми таблицами.

Рассчитать точку росы можно и нужно, для этого не обязательно штудировать науку теплотехнику. Можно считать по калькуляторам из инета, вполне достойным, работающим на основе теплотехнических формул и базы данных характеристик материалов. Лучше, конечно, доверить окончательный расчет профессионалам.

Приведем таблицу с возможностью расчета температуры точки росы.

Дышащие стены

По вопросу дыхания стен. Возможно, этот вопрос относится не столько к строительной физике, сколько к идеологии? Были когда-то щелястые окна, они обладали чудесной паропроницаемостью, да и стены дышали вовсю. При этом за отопление не нужно было отдавать хорошую часть зарплаты. Сегодня ситуация иная, причем давно – вопрос энергосбережения для частного дома стоит ребром.

Укоренившиеся фразеологизмы вида – энергосберегающий дом, энергоэффективный стройматериал – уже говорят о многом. Возможно, стены дома должны держать тепло, а дыхание должна обеспечить грамотно организованная вентиляция? Маркетологи ведь умеют рассказывать сказки, и о дыхании домов, отрастивших жабры благодаря инновационным стройматериалам… тоже.

Точка росы в утеплённых снаружи стенах

При корректном подборе материала и грамотно просчитанной толщине утеплительного слоя точка росы всегда будет находиться в утеплителе и никогда не будет сдвигаться в сторону внутренней поверхности. Стены сухие круглый год. Повреждается погодными условиями только утеплитель, износ стен замедляется.

Наружное утепление – верная защита от выпадения конденсата в квартире
Наружное утепление – верная защита от выпадения конденсата в квартире

В случае если толщина утеплителя меньше необходимой, либо не была учтена теплопроводность материала, точка росы будет вести себя так же, как и в неутеплённой стене, то есть влага будет продолжать скапливаться в помещении, если она скапливалась до утепления. Если это происходит, выход один – увеличить толщину утеплительного материала. Это можно сделать, добавив еще один слой термоизоляции либо заменив старый материал на новый, подходящий по толщине.

При избыточной толщине утеплительного слоя точка росы не будет выходить за его пределы на протяжении всего года. Никаких негативных последствий это за собой не повлечет: стена будет сухая круглый год. Однако расчеты для того и производятся, чтобы избежать необоснованных финансовых трат. Ведь если можно спастись от влаги и сохранить тепло меньшим количеством утеплителя, то зачем тратить больше?

Внутри или снаружи утеплять стены
Внутри или снаружи утеплять стены?

Утепление стен только лишь с внутренней стороны неизбежно приводит к сдвигу точки росы в сторону помещения. Происходит это по причине того, что термоизоляционный материал удерживает тепло в комнате, тем самым делая стену более холодной. А, как известно, чем холоднее поверхность, тем вероятнее факт конденсации воздушной влаги на ней.

Если при нормальных для данного региона температурах точка росы располагается близко к внутренней поверхности стены и не доставляет неудобств, то в особо холодные дни она может смещаться в комнату, то есть на внутреннюю поверхность стены. Тогда стена будет намокать под утеплителем.

Если на неутеплённой стене влага скапливалась постоянно, то после проведения работ по внутреннему утеплению помещения весь холодный сезон стена будет продолжать намокать под утеплителем. Это приведёт к постепенной порче всех слоёв строительных материалов, расположенных на внутренней стороне стены, включая отделку.

Внутреннее утепление не спасает от намокания
Внутреннее утепление не спасает от намокания

Так или иначе, чтобы избежать порчи отделки и внутренних утеплительных слоёв, надо запомнить одно простое правило: утепление внутренней поверхности стены проводится только после наружного её утепления.

О точке росы в пластиковых окнах

схема

Если речь заходит о точке росы в стеклопакетах, то многие представляют себе какое-то конкретное загадочное место. В действительности же точку росы увидеть нельзя, что мы с вами уже успели выяснить. Повторимся: под точкой росы подразумевается температура, при охлаждении до которой пар в воздухе насыщается и конденсируется.

Точка росы при относительной влажности воздуха
Точка росы при относительной влажности воздуха

Люди часто сталкиваются с выпадением конденсата на стеклопакетах. Если исходить из всего, сказанного выше, то можно сделать вывод, что с конденсатом можно бороться двумя способами – повышением температуры стекол и снижением влажности в квартире. Так, комфортной влажности можно добиться посредством обеспечения нормального воздухообмена.

Вся лишняя влага – от стирки, кипящих кастрюль и проч. – должна покидать помещение, а не накапливаться в нем. В первую очередь, квартиру следует регулярно проветривать. Частота проветривания определяется в индивидуальном порядке, однако мы советуем делать это минимум по 10 минут дважды в день. Не стоит забывать и о специальных клапанах приточной вентиляции.

You May Also Like

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector