На физическое состояние воды, содержащейся в утеплителях, гигроскопичных стройматериалах, воздухе, влияет температура окружающей среды. Согласно законам теплотехники точка росы представляет собой некое значение температуры, при которой парообразная вода становятся конденсатом, то есть росой.
Все о том, как определить точку росы, чтобы учесть ее при разработке проекта строительства, вы узнаете из представленной нами статьи. Мы расскажем, каким способом вычисляется точка, в которой пар превращается в конденсат, и как он отражается на эксплуатации дома. Дадим советы по вариантам локализации этого явления.
Расчет точки росы
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.
ТОЧКА РОСЫ. ПОЧЕМУ ВЫПАДАЕТ КОНДЕНСАТ
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.
Потери тепла через потолки
Потери тепла через потолки рассчитываются по той же формуле: Qпотолка = kпотолка * Fпотолка (tвн – tнар), где Qпотолка – теплопотери, Вт; kпотолка – коэффициент теплопередачи потолка, Вт/(м2*град.C); Fпотолка – площадь потолка; tвн – температура воздуха внутри, град. C; можно принимать 20 град.С
tнар – температура воздуха снаружи, град. C; для Киева – минус 22 град.С, Минска – минус 25, Москвы – минус 26, для других городов – по справочнику
kпотолка рассчитывается по формуле: где k – коэффициент теплопередачи потолка, Вт/(м2*град.C); d1 – толщина первого слоя потолка (например, дерева), м; λ1 – коэффициент теплопроводности первого слоя потолка, Вт/(м*K); дает производитель материала или по таблице коэффициентов теплопроводности
d2 – толщина второго слоя потолка (например, минваты), м; λ2 – коэффициент теплопроводности второго слоя потолка, Вт/(м*K); по принципу λ1.
dn, λn – если есть еще слои – по принципу d1 и λ1; αвн – коэффициент теплоотдачи от внутреннего воздуха к потолку; принимаем равным 8,7.
αнар – коэффициент теплоотдачи от потолка к наружному воздуху; для потолка мансарды воздушной прослойки принимаем равным 23; для потолка мансарды с просветами между крышей и потолком, а также при наличии неотапливаемого чердака, принимаем равным 12.
Какие значения нужно брать для расчета точки росы
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 находится 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.
Материал для утеплительных работ
На рынке строительных материалов представлено большое количество различных утепляющих материалов. Все они отличаются по характеристикам, назначению, цене. Наиболее популярные из них:
- пенопласт;
- пеноплекс;
- пенополистирол;
- пенополиуретан;
- минеральная вата.
Пенопласт – самый популярный теплоизоляционный материал, применяемый как для частных домов, так и для многоэтажных зданий. Он завоевал популярность благодаря небольшому весу, доступной цене, низкой теплопроводности и простоте монтажа. Не слишком хорошо впитывает влагу, но эффективно защищает поверхность от ее воздействия. Поэтому он лучше всего подходит для наружных работ. При этом точка росы в строительстве существенно поменяет свое положение.
Вата – материал пористой структуры, хорошо впитывающий влагу. Однако при монтаже он требует применения защитных пленок. К тому же при частном строительстве не рекомендуется укладка минеральной ваты без специальных знаний. Минеральный материал считается наиболее паропроницаемым.
Пенополиуретан – надувной материал, позволяющий быстро проводить работы и обеспечивающий высокий уровень утепления. Однако применение пенополиуретана требует определенных навыков работы с ним.
Конденсат на входных дверях
Первая причина образования конденсата на входной двери основывается на повышенной влажности воздуха, когда показатель превышает 55%. Тогда сбор конденсата происходит на поверхности, где температура несколько ниже «точки росы». В зимний период такой поверхностью является именно входная дверь.
Важно придерживаться в помещении для здоровья жильцов влажности воздуха около 45%. На влажность внутреннего климата влияет как вентиляционные приспособления, так и температура прогретого воздуха в помещении. Вторая причина конденсата скрывается в низкой теплоизоляции — к большому количеству конденсата больше склонна металлическая дверь по причине плохого уплотнения между полотном металла и рамой. В типичном варианте бывает недостаточно оттока воздуха для тех целей, дабы выходили пары, но вполне хватает для осаждения их на поверхности.
Пример двери с терморазрывом
Своеобразные «мостики холода» с повышенным показателем теплопроводности на входной двери сосредоточены в основном на дверной ручке, глазке, притворной части. Уязвимые точки промерзания особо касаются дверей из металла, у которых теплоотдача повышена.
Некоторые сведения о том, как рассчитать толщину утеплителя
Для того чтобы приступить к расчету термоизоляции, нам необходимо, прежде всего, высчитать Ro, затем узнать требуемое термическое сопротивление Rreq по следующей таблице (сокращенный вариант).
Требуемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
Зданиепомещение | Градусо-сутки отопительного периода D d , °С·сут | Приведенное сопротивление теплопередаче ограждений R req , м2·°С/Вт | |||
стены | покрытия | чердачного перекрытия и перекрытия над холодными подвалами | окна и балконной двери, витрины и витража | ||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
1. Жилое, лечебно-профилактическое и детское учреждение, школа, интернат | 2 000 | 2,1 | 3,2 | 2,8 | 0,30 |
4 000 | 2,8 | 4,2 | 3,7 | 0,45 | |
6 000 | 3,5 | 5,2 | 4,6 | 0,60 | |
8 000 | 4,2 | 6,2 | 5,5 | 0,70 | |
10 000 | 4,9 | 7,2 | 6,4 | 0,75 | |
12 000 | 5,6 | 8,2 | 7,3 | 0,80 | |
а | — | 0,00035 | 0,005 | 0,00045 | — |
b | — | 1,4 | 2,2 | 1,9 | — |
2. Общественное, административное, бытовое и другие помещения с влажным или мокрым режимами | 2 000 | 1,8 | 2,4 | 2,0 | 0,3 |
4 000 | 2,4 | 3,2 | 2,7 | 0,4 | |
6 000 | 3,0 | 4,0 | 3,4 | 0,5 | |
8 000 | 3,6 | 4,8 | 4,1 | 0,6 | |
10 000 | 4,2 | 5,6 | 4,8 | 0,7 | |
12 000 | 4,8 | 6,4 | 5,5 | 0,8 | |
а | — | 0,0003 | 0,0004 | 0,00035 | 0,00005 |
b | — | 1,2 | 1,6 | 1,3 | 0,2 |
Коэффициенты a и b необходимы для тех случаев, когда значение D d , °С·сут отличается от приведенного в таблице, тогда R req , м2·°С/Вт рассчитывается по формуле R req = a D d + b. Для колонки 6 первой группы зданий существуют поправки: если значение градусо-суток менее 6000 °С·сут, a = 0,000075, а b = 0,15, если тот же показатель в диапазоне 6000-8000 °С·сут, то a = 0,00005, b = 0,3, если же более 8000 °С·сут, то a = 0,000025, а b = 0,5. Когда все данные будут собраны, приступаем к расчету термоизоляции.
Теперь выясним, как рассчитать толщину утеплителя. Здесь придется обратиться к математике, поэтому будьте готовы поработать с формулами. Вот первая из них, по ней определяем требуемое условное сопротивление теплопередаче Roусл. тр = R req/r. Данный параметр нам нужен для определения требуемого сопротивления теплопередачи утеплителя Rуттр = Roусл. тр – (Rв + ΣRт. изв + Rн), здесь ΣRт. изв является суммой термического сопротивления слоев ограждения без учета теплоизоляции. Находим толщину утеплителя δут = Rуттр λут (м), причем λут берется из таблицы Д.1 СП 23-101-2004 , и округляем полученный результат в большую сторону до конструктивного значения с учетом номенклатуры производителя.
На фото – теплопоступления и теплопотери в помещении общественного здания, xiron.ru
Фото таблицы определения поправочного коэффициента для расчета теплопотерь, radiatorprado.ru
На фото – таблица теплопотерь при морозе в утепленном и неутепленном жилье, idea5.narod.ru
Фото основной причины высоких теплопотерь, intekosib.ru
На фото – поправочный коэффициент к расчетной разности температур, 56kss.ru
Способы устранения конденсата на входных дверях
Способ избавиться от конденсата заключается в обеспечении притока сухого свежего воздуха извне и оттока паров из закрытого помещения. Возможна установка «теплой завесы», которая станет обогревать дверь прогретым воздухом. Повысится температура поверхности дверного полотна, и сместится точка росы. Утепление полотна двери не искоренит проблемы конденсата.
Конденсирующая влага оседает по причине большой температурной разницы извне и в помещении. Рекомендовано в таком варианте обустраивать на входе не отапливаемый тамбур. Не лишним над входом станет оборудование козырька, защищающего дверь от прямых воздействий лучей солнца и атмосферных осадков. Полотно металла входной двери рекомендовано вскрывать специальными порошковыми полимерами. Все полые элементы в металлической двери лучше заполнить пеной, дабы исключить проявления мостиков холода.
Возможные последствия
Неправильная укладка теплоизоляции может привести к неприятным последствиям. Материал наносят только на фасад, поскольку дополнительное утепление изнутри считается нецелесообразным по следующим причинам:
- Уменьшается жилплощадь.
- Замерзает стена, так как тепло от помещения не доходит до перекрытия. В результате этого конденсат проникает внутрь теплоизоляции. Стена находится во влажном состоянии и подвергается коррозии.
Некачественная укладка приводит к разрушению стены. Если поверхность под изоляцию будет неровной и старой, ее придется наносить заново, предварительно сделав ремонт. Если утеплитель снаружи дополнительно не покрыть, то за один сезон он размокнет, придет в негодность и начнет отходить от стен. Тепловой слой обязательно нужно защищать от внешней среды.
Конденсат на окнах
Очень часто производителям современных окон приходится принимать претензии, что у их клиентов запотевают окна. Образование конденсата на окнах, это не только эстетически не красиво, но и грозит переувлажнением деревянных конструкций и как следствие образование плесневелого грибка. Давайте разберемся в возможных причинах появления конденсата на окнах.
Конденсат — жидкость которая преодолела точку росы и выпала в виде капелек на окне.
Ну а если это случилось на окнах значит виноваты в этом только окна и их производители. Логически это правильно, но если в самом окне нет воды и выделять ее оно не может, откуда берется конденсат?
Мнение специалистов
Специалисты считают, что лучший вариант теплоизоляции − это минеральная вата. При грамотном монтаже материал не нанесет вреда и долго прослужит. Главное не допустить высокой влажности. Для этого вату дополнительно покрывают пленкой, которая ограничивает доступ влаги.
Еще один вариант − установка с двух сторон изоляции дышащих материалов, которые будут выпускать жидкость наружу. Пенопласт или пенополистирол советуют укладывать в сочетании с материалами, не пропускающими водяного пара и предотвращающими конденсацию влаги.
Причины запотевания окон и как их устранить
Однокамерный стеклопакет — не стоит экономить на стеклопакетах, как говорится скупой платит дважды. Обычный стеклопакет с одной камерой (не энергосберегающий) наверняка позволит познакомится с конденсатом на окнах. Что бы устранить причину запотевания надо заменить стеклопакет, не все окно, а только стеклопакет.
Подоконник закрывает батарею
Радиаторы отопления обдувают окно теплым воздухом и если они перекрываются подоконником, то циркуляции теплого воздуха не будет — окно всегда будет холодным, в результате на нем появится конденсат.
Избавиться от появления конденсата можно уменьшив размер подоконника или вынеся батарею за пределы подоконной доски. Если нет возможности для таких вариантов придется искать дополнительный источник для обогрева стекол.
Плохая вентиляция
Вентиляционные решетки имеют свойство часто забиваться всякой дрянью — пылью, паутиной, после чего перестают втягивать влажный воздух, влага оседает на стекле и окна начинают плакать. А в домах старой постройки вентиляционные каналы почти всегда забиты и ни когда не чистились.
О бесплатной вентиляции чистым воздухом читайте в статье о геотермальной вентиляции загородного дома
Пример организации притока воздуха: вентиляция и ионизация воздуха
Устранить образование конденсата можно почистив или заменив решетки, а в случае когда забита вентиляция и нет возможности ее почистить придется делать дополнительную вентиляцию.
Как рассчитать теплопотери загородного дома
Тепловые потери дома – процесс, увы, неизбежный. Чтобы свести его к минимуму, существует формула расчета теплопотерь, используя которую можно продумать мощность будущей отопительной системы здания. В этой формуле учитываются коэффициент теплопередачи, площадь стен, сопротивление теплопередаче, а также коэффициент уменьшения. Перед тем как посчитать теплопотери дома, ознакомьтесь с предложенными ниже таблицами.
Чтобы в новом доме всегда было тепло, можно заранее рассчитать тепловые потери здания во всех его помещениях. Специальные формулы учитывают «утечку» тепла через перекрытия и стены. С их помощью можно выяснить мощность будущей отопительной установки, которая смогла бы полностью компенсировать эти потери и давала желаемые 20 °С во всех комнатах.
Известно, что теплопотери загородного дома зависят от архитектурных особенностей здания и от свойств материалов, из которых изготовлены стены и крыша. Если задать определенный тепловой режим, потери будут определяться величиной теплового потока (ккал/ч).
Чтобы получить экономически выгодную тепловую нагрузку на отопительную установку, необходимо сделать правильный выбор строительных материалов и грамотно продумать планировку здания. Влияние на теплопотери в частном доме оказывает и ветровая нагрузка. Следовательно, дома, находящиеся на открытой местности, будут потреблять тепло в большем количестве по сравнению с теми зданиями, которые защищены от ветра. Влияние ветра также учитывается в формуле расчета теплопотерь.
Наружное утепление
Если теплоизоляционный материал находится снаружи (со стороны улицы), то варианты положения таковы:
- внутри теплоизоляционного сырья (учитываем тип материала, климатическую зону, нужную толщину) – конструкция изнутри будет сухая;
- в том случае, когда теплоизоляция имеет меньшую толщину, чем следует, уместны все три способа, применяемые для не утеплённой поверхности (ранее уже рассмотрены).
Дышащие стены
Способность стен «дышать» не является критичной и принципиальной при строительстве. Это скорее дело личных предпочтений и идеологических соображений. Было время, когда ценились щелястые окна и паропроницаемые стены, но в то время за энергосбережение не приходилось много платить. Сейчас же многих заботит экология.
В наше время частный дом должен быть построен с учетом эффективного энергосбережения. Возможно фразы о инновационных дышащих стенах – это уловка умелых маркетологов? Стены должны в первую очередь сохранять тепло, а движение воздушных потоков должно обеспечиваться продуманной вентиляцией?
Источник: sauna-aivengo.ru
Что такое точка росы? Как рассчитать точку росы?
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.
Точка росы — формула, расчет и визуализация
Что такое точка росы
Точкой росы называется температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. Проще говоря, это температура, при которой выпадает конденсат.
Температура точки росы определяется только двумя параметрами: температурой и относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры.
Таблица с точкой росы
Таблицу с температурой точки росы для различных значений температур (от -5°С до 35°С) и относительной влажности (от 40% до 95%) воздуха в помещении можно найти в справочном Приложении Р к СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». К сожалению, в эту таблицу закралось несколько опечаток. Я подготовил для вас файл с таблицей, там опечатки исправлены.
Формула расчета точки росы
Вы можете воспользоваться формулой для приблизительного расчёта точки росы Тр (°С) в зависимости от температуры воздуха Т (°С) и его относительной влажности Rh (%):
Формула обладает погрешностью ±0.4 °С в диапазоне температуры воздуха Т от 0°С до 60°С, температуры точки росы Тр от 0°С до 50°С, относительной влажности Rh от 1% до 100%.
Приборы с определением точки росы
Психрометр (гигрометр психрометрический) — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры. Психрометр состоит из двух спиртовых термометров, один из них — обычный сухой термометр, а второй имеет устройство увлажнения. Вследствие испарения влаги, увлажнённый термометр охлаждается. Чем ниже влажность, тем меньше его температура.
При 100% влажности показания термометров одинаковы. Для определения относительной влажности используют психрометрическую таблицу. Такие приборы в настоящее время используются только в лабораторных условиях.
Наиболее удобны в практике обследования зданий портативные электронные термогигрометры с индикацией температуры и относительной влажности воздуха на цифровом дисплее. Отдельные модели термогигрометров имеют также индикацию точки росы.
Расчет точки росы в тепловизоре
Некоторые модели тепловизоров имеют встроенную функцию расчета точки росы в реальном времени и отображения на термограмме изотермы, наглядно показывающей поверхности, где температура ниже точки росы во время тепловизионной съемки. Такая функция есть, к примеру, линейке тепловизров строительного назначения (серия «B» от «Building») FLIR Systems.
Изотерму по точке росы можно добавить на термограмму позже в программе обработки на компьютере. Для расчета понадобится задать температуру и влажность воздуха. Изотерма закрасит на термограмме все поверхности, температура которых ниже точки росы. Не забывайте, что эта функция показывает опасные для конденсации участки только при услових тепловизионного обследования.
Если наружная температура повысится, а внутри влажность упадет, опасные зоны исчезнут с термограммы (конструкции будут теплее, а точка росы ниже). Ниже приведены скриншоты программ FLIR и TESTO.
Точка росы в строительстве
О значении конденсации и точки росы при эксплуатации строительных конструкций, положении точки росы или плоскости возможной конденсации в стенах, оценке дефектности конструкций по критерию точки росы с использованием тепловизионной съемки я напишу в одной из следующих публикаций.
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 спиртовых термометров, который измеряет влажность и температуру воздуха. В наши дни используется в основном в лабораториях.
Для обследования зданий 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.
Об утеплителях и их роли в конденсации влаги
Некоторые утеплители отдают влагу при понижении влажности. Целлюлозные: Эковата и ее натуральные аналоги, поступающие на рынок с другой маркой, имеют волокнистую структуру способную втягивать влагу без явления конденсации, а затем легко ее отдавать. А некоторые аккумулируют ее, теряя при этом свои изоляционные свойства. Очень трудно просушить минвату, плиты ППУ, ППС.
Регулируя влажность воздуха в помещении без ущерба своим теплоизоляционным свойствам, эковата снижает риск возникновения точки росы у поверхностей и внутри стены. Не имея швов, она не пропускает теплый воздух к холодным поверхностям, холодные потоки к внутренним перегородкам.
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;
- утепление пола, потолка, стен и т. д.
Точка росы
Точкой росы при данном давлении называется температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.
Точка росы определяется относительной влажностью и температурой воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.
Пример из жизни
Точка росы воздуха — важнейший параметр, который говорит о влажности и возможности конденсации в помещении, но при этом не поддается регулированию. Это физический термин. Точку росы можно найти на графиках, отражающих зависимость между влажностью и температурой в помещении.
Если температура внутреннего стекла в стеклопакете будет равна или ниже температуры точки росы, при существующей на данный момент относительной влажности внутреннего воздуха, то на стекле может появится конденсат.
Понизить влажность в помещении можно несколькими способами:
1. Рекомендуется поддерживать температуру воздуха в помещении не ниже 20°С , а относительной влажности не выше 30-40%. 2. Рекомендуется проветривать помещение не менее 3 раз в день по 10-15 минут. При покупке пластиковых окон поинтересуйтесь у менеджеров о дополнительных возможностях регуляторов микроклимата: гребенки, микропроветривание, зимнее проветривание, вентиляционные клапаны позволяют выбрать наиболее комфортный и эффективный способ проветривания помещения. 3. Вентиляционная вытяжка должна иметь тягу. Рекомендуется межкомнатные двери держать открытыми. (предусмотреть зазор 15-20мм между дверью и полом) 4. Отопительные приборы (батареи) следует освободить от загромождающих предметов (диванов, мебели, плотных штор и т.д)
Таблица точки росы. Пример: если температура в помещении +20°С, а относительная влажность 40%; точка росы, при которой может выпасть конденсат на стеклах составляет +6°С
Вл./t | 0 | 2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 | 22,5 | 25 |
20 | -20 | -18 | -16 | -14 | 12 | -9,8 | -7,7 | -5,6 | -3,6 | -1,5 | -0,5 |
30 | -15 | -13 | -11 | -8,9 | -6,7 | -4,5 | -2,4 | -0,2 | 1,9 | 4,1 | 6,2 |
40 | -12 | -9,7 | -7,4 | -5,2 | -2,9 | -0,7 | 1,5 | 3,8 | 6,0 | 8,2 | 10,5 |
50 | -9,1 | -6,8 | -4,5 | -2,2 | 0,1 | 2,4 | 4,7 | 7,0 | 9,3 | 11,6 | 13,9 |
60 | -6,8 | -4,4 | -2,1 | 0,3 | 2,6 | 5,0 | 7,3 | 9,7 | 12,0 | 14,4 | 16,7 |
70 | -4,8 | -2,4 | 0,0 | 2,4 | 4,8 | 7,2 | 9,6 | 12,0 | 14,4 | 16,8 | 19,1 |
80 | -3,0 | -0,6 | 1,9 | 4,3 | 6,7 | 9,2 | 11,6 | 14,0 | 16,4 | 18,9 | 21,3 |
90 | -1,4 | 1,0 | 3,5 | 6,0 | 8,4 | 10,9 | 13,4 | 15,8 | 18,3 | 20,8 | 23,2 |
100 | 0,0 | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 12,5 | 15,0 | 17,5 | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
Парциальное давление водяного пара, содержащегося в воздухе помещения (абсолютная влажность внутреннего воздуха eв) зависит от температуры внутреннего воздуха tв и относительной его влажности varphiв как
Зависимость представлена в графическом виде на рисунке 1:
При низкой температуре наружного воздуха, температура на внутренней поверхности остекления (τв.п.) окажется существенно ниже температуры воздуха внутри помещения ( в середине помещения на высоте 1,5м. о пола). В этом случае предельное значение парциального давления водяного пара Е, соответствующее температуре τв.п., может быть ниже, чем расчетное ев=f (tв,varphiв), что приведет к выпадению «лишнего» водяного пара на холодной внутренней поверхности остекления в виде конденсата или изморози. Значение температуры, при котором Е=f(τв.п.) и ев=f (tв, varphiв)будут равны, соответсвует температуре точки росы.Давайте определим вероятность выпадения конденсата на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета 4-12-4, установленного с температурой внутреннего воздуха tв=20°Си влажностью внутреннего воздуха varphiв= 60%, при условии что наружная температура падает до значения tн=-30°С.
- Согласно ГОСТу 24866-99 «Стеклопакеты клееные» приведенное сопротивление теплопередаче стеклопакета 4-12-4 составляет Ro= 0,30 м 2°С/Вт
- Определяем точку росы при температуре внутреннего воздуха в помещении tв= 20°С и относительной влажности varphiв=60%. В соответсвии с рисунком 1 предельное значение парциального давления водяного пара Е при температуре tв=20°С равно 17.53 мм.рт.ст. Согласно уравнению ев=E(t) varphi абсолютная влажность воздуха е=17.53*0,6=10,52 мм.рт.ст, что соотвествует точки росы t=12.0°C
- Определяем температуру на внутренней поверхности стеклопакета.
τв.п. при понижении температуры наружного воздуха до -30°С. Полный температурный перепад в этом случае равен δТ=Тв-Тн=20+30=50°С.
Исходя из того, что падение температуры в толще ограждающей конструкции изнутри помещения наружу пропорционально изменению термического сопротивления, а именно
Rв=0,12- сопротивление теплопередаче у внутренней поверхности остекления.
Соотвественно, получем varphitв=(50/0,30)x0.12=19.99°C
Температура на внутренней поверхности стеклопакета будет равна τв.п.=20-19,99=0,01°С, что существенно ниже температуры точки росы для данного помещения (t=12°C)
Таким образом, температура на внутренней поверхности однокамерного стеклопакета, установленного в помещении с температурой внутреннего воздуха tв=20°С и влажностью внутреннего воздуха varphiв=60%, при условии падения наружной температуры до значения tн=-30°С, будет существенно ниже температуры точки росы, что приведет к выпадению обильного конденсата и образованию наледи на стекле изнутри помещения.
Итак, подводя итог, мы можем сказать, что такие условия примера приемлимы для некоторых промышленных предприятий, автостоянок, торговых центров и т.п. то есть для помещений не предназначенных для постоянного пребывания людей[1]
Оконные фирмы сплошь и рядом
сталкиваются с точкой росы — вечная проблема конденсата, особенно зимой (окна «текут», «плачут» в мороз, обильно выпадает конденсат на стеклах и рамах) никому не дает покоя. Особенно сильно эта проблема волнует тех, кто еще не установил себе окна и очень боится столкнуться с этой проблемой в будущем.
- И.В.Борискина, А.А.Плотников, А.В. Захаров «Проектирование современных оконных систем гражданских зданий»
Особенности неутеплённых стен
Во многих помещениях утепление стен полностью отсутствует. В таких условиях возможны следующие варианты поведения точки росы в зависимости от её местоположения:
- Между наружной поверхностью и центром стены (внутренняя часть стены всегда остаётся сухой).
- Между внутренней поверхностью и центром стены (на внутренней поверхности может появляться конденсат при условии резкого похолодания воздуха в регионе).
- На внутренней поверхности стены (стена будет оставаться мокрой на протяжении всего зимнего периода).
Локализация точки росы
Место расположения точки росы зависит от того, с какой стороны расположен утеплитель. Так, в стене без утепления она будет будет смещаться по толщине стены в зависимости от изменения температуры воздуха и влажности. При минимальном перепаде температур она будет располагаться в толщине стены между центром и наружной поверхностью.
Впоследствии внутренняя сторона стены останется сухой. Когда ее положение находится между внутренней поверхностью и центром стены, последняя намокнет внутри во время резкого похолодания или в период морозов.
Стена может быть утеплена с наружной или внешней сторон, либо же не быть утеплённой вовсе. От этого и будет зависеть место расположения точки росы
В стене с утеплением по внешней стороне расположение точки росы будет оптимальным. Ведь в этом случае она будет располагаться внутри утеплителя, и таким образом внутренняя поверхность стены будет сухой. Это самый лучший вариант.
Но, если толщину утеплителя подобрали неверно, может происходить смещение точки росы, что чревато появлением грибка, плесени, быстрому разрушению стен.
В стене с установленным изнутри утеплителем конденсат образуется в стене ближе к жилому помещению, температура стены под теплоизоляционным слоем снижается, создавая оптимальные условия для разрастания плесени.
Локализация может быть такой:
- между центром стены и утеплителем, а в период морозов или резкого снижения температуры на их границе;
- на внутренней поверхности стены, которая весь зимний период под утеплителем будет мокрой;
- внутри утеплителя, который, как и стена под ним, будет мокрым во время всего холодного периода.
Как видно, место точки росы имеет существенное влияние на комфорт и здоровье человека.
Как правильно утеплить стену?
В утеплённой стене точка росы может располагаться в различных местах утеплителя, что зависит от ряда факторов:
- Теплоизоляционные свойства утеплителя снижаются по мере возрастания уровня его влажности, так как вода – отличный проводник тепла.
- Наличие дефектов утепления и зазоров между утеплителем и поверхностью стены создаёт хорошие условия для образования конденсата.
- 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.
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:
- вентиляционная система 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.
Понятие о точке росы
Точка росы – это температура, при которой происходит выпадение или конденсация влаги из воздуха, до этого находящейся в нем в парообразном состоянии. Другими словами, точка росы в строительстве – это граница перехода от пониженной температуры воздуха снаружи ограждающих конструкций к теплой температуре внутренних обогреваемых помещений, где возможно появление влаги, расположение ее зависит от используемых материалов, их толщины и характеристик, места размещения утепляющего слоя и его свойств.
Точка росы в стене без утепления
В нормативном документе СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и СНиП 23-02 «Тепловая защита зданий» регламентируются условия, касающиеся учета и величины точки росы:
«6.2 В СНиП 23-02 установлены три обязательных взаимно связанных нормируемых показателя по тепловой защите здания, основанные на:
«а» – нормируемых значениях сопротивления теплопередаче для отдельных ограждающих конструкций тепловой защиты здания;
«б» – нормируемых величинах температурного перепада между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающей конструкции и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции выше температуры точки росы;
«в» – нормируемом удельном показателе расхода тепловой энергии на отопление, позволяющем варьировать величинами теплозащитных свойств ограждающих конструкций с учетом выбора систем поддержания нормируемых параметров микроклимата.
Требования СНиП 23-02 будут выполнены, если при проектировании жилых и общественных зданий будут соблюдены требования показателей групп «а» и «б» либо «б» и «в».
Конденсация водяных паров легче всего происходит на какой-то поверхности, однако влага может появляться и внутри толщи конструкций. Применительно к конструкции стен: в том случае, когда точка росы расположена близко или непосредственно на внутренней поверхности, при определенных температурных условиях в холодное время года на поверхностях будет неизбежно выпадать конденсат. Если ограждающие конструкции недостаточно утеплены или сооружены вообще без устройства дополнительного утепляющего слоя, то точка росы всегда будет расположена ближе к внутренним поверхностям помещений.
Появление влаги на поверхностях конструкций чревато неприятными последствиями – это создает благоприятную среду для размножения микроорганизмов, таких как грибок и плесень, споры которых всегда присутствуют в воздухе. Для того чтобы избежать этих негативных явлений, необходимо правильно рассчитать толщину всех элементов, входящих в состав ограждающих конструкций, в том числе рассчитать точку росы.
Согласно указаниям нормативного документа СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»:
«5.2.3 Температура внутренних поверхностей наружных ограждений здания, где имеются теплопроводные включения (диафрагмы, сквозные включения цементно-песчаного раствора или бетона, межпанельные стыки, жесткие соединения и гибкие связи в многослойных панелях, оконные обрамления и т. д.), в углах и на оконных откосах не должна быть ниже, чем температура точки росы воздуха внутри здания…».
Если температура поверхности стены внутри помещений или оконных блоков будет ниже, чем расчетная величина точки росы, то конденсат с большой вероятностью будет появляться в холодное время года, когда температура наружного воздуха понизится до отрицательных значений.
Решение задачи – как найти точку росы, ее физической величины, является одним из критериев обеспечения требуемой защиты зданий от потерь тепла и поддержания нормальных параметров микроклимата в помещениях, согласно с условиями СНиП и санитарно-гигиенических нормативов.
Источник: gelenstroy-suvorov.ru
Как рассчитать точку росы в каркасном доме и почему мокнет утеплитель
Кроме пожара, как страшного бедствия, не менее губительной для деревянного дома оказывается излишняя влага. Стремясь обезопасить собственное жилье от сырости и последствий, связанных с ней, владельцы гидро- и пароизолируют внутренние поверхности объекта. И если для «цельных» домов (бревенчатых и брусовых) этого оказывается достаточно, то каркасные конструкции требуют тщательного расчета и подбора защитных материалов. В противном случае точка росы окажется высокой, что как минимум грозит дискомфортом проживания семьи.
Определяем суть термина
Если выражаться простым языком, то точка росы – это момент, когда внутренняя температура помещения и влажность значительно превышают температуру поверхности перекрытия. При этом на поверхности стены неизбежно конденсируется влага из воздуха. Влияние на этот момент оказывают:
- влажность воздуха в помещении;
- температура стен или перекрытий;
- температура внутри здания.
Если в помещении влажно и жарко, то на холодном стакане сразу образуются капли росы.
Для чего данный термин используется при строительстве?Любые ограждения: стена или окно – это граница с внешним миром, а значит температура их поверхности отличается от средней в помещении.
Значит, в том месте, где на стене расположена точка росы, будет регулярно скапливаться влага. На нахождение точки росы оказывают влияние:
- характеристики используемых при строительстве материалов и их толщина;
- место монтажа, количество слоев и качество утеплителя.
Важно, чтобы точка росы находилась с внешней стороны стены здания. В противном случае мы получаем постоянно влажную поверхность и как следствие образование плесени, грибка, разрушение декоративного слоя и несущих характеристик конструкции.
Расчет 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.
Для этого необходимо воспользоваться формулой:
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.
Наиболее вероятные значения в средних российских условиях указаны в таблице ниже:
Если вы решите рассчитать значение, то получите данные, сходные с указанными в таблице. Кроме всего прочего, для расчета можно воспользоваться онлайн – калькулятором.
Практическое применение
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:
-
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.
При правильном утеплении снаружи точка росы будет располагаться внутри утеплителя
- 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.
- 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.
Исключение в случае с однотипной стеной составят, пожалуй, деревянные срубы. Дерево – природный материал, обладающий прекрасными качественными характеристиками низкой теплопроводности и высокой паропроницаемости. В таких зданиях точка росы всегда будет расположена ближе к внешней поверхности. Деревянные срубы почти никогда не требуют проведения работ по дополнительной теплоизоляции.
Последний вариант крайне нежелателен и производится только тогда, когда нет другого выхода. О том, как правильно утеплять стены дома, смотрите в этом видео:
Паропроницаемость строительных материалов
Большое значение в формировании внутренней температуры воздуха играет паропроницаемость строительного материала. В приведенной ниже таблице указаны значения данного показателя для самых популярных стройматериалов.
Для нормального микроклимата в доме следует приобрести правильные стеновые плиты. Для каждого слоя так называемого «пирога» должны быть учтены следующие показатели:
- толщина;
- показатели по паропроницаемости;
- способность материала впитывать влагу.
Паропроницаемость должна увеличиваться изнутри к внешней поверхности. Данное правило следует строго соблюдать. Если этого не учесть, то возможные последствия могут произойти по двум сценариям.
- Высокая влажность в доме и недостаточная вентиляция приведут к росту плесневых грибков на поверхностях, расположенных внутри помещения. Если не принять меры, то конструкция дома будет разрушена.
- Налаженная вентиляция и невысокие показатели влажности помогут сохранить дом в желаемом состоянии.
Но это не решающий фактор при выборе строительных материалов. Самым важным будет правильно высчитать и учесть расположение точки росы. Благодаря этому можно избежать разрушения стен. Различные материалы имеют свои параметры «точки росы». Хорошим примером являются построенные в шестидесятых годах кирпичные «хрущевки».
Важно! Согласно расчетам по основным теплотехническим показателям они давно должны были быть разрушены за счет накопившегося конденсата. Но материал этих строений легко отдает накопленную влагу в атмосферу. Кирпич из керамики обладает очень высокими показателями устойчивости к морозам. Однако нельзя не учитывать, что стены «хрущевок» весьма широкие – около полуметра.
Что делать, чтобы вывести точку росы из дома наружу?
Как правильно поступать, когда дом уже построен и эксплуатируется, а стены начали сыреть? Всё выше сказанное говорит нам о том, что необходимо изменить факторы, влияющие на точку росы. А значит, можно либо усилить отопление, чтобы снизить уровень влажности, либо снизить разницу в температуре покрытий, а именно проложить слой внешней теплоизоляции.
Варианты утепления стен
Почему утепляем стены именно снаружи? Во-первых, это удобно. Во-вторых, в таком случае температуру внешней среды будет иметь не стена дома, а слой теплоизоляции. Кривая снижения температуры станет более пологой, и точка росы фактически сдвинется к краю теплоизоляционного слоя. Важные советы по данному вопросу смотрите в этом видео:
Чем толще покрытие, тем вероятнее смещение точки росы в тело теплоизоляции за пределы стены дома. Как результат, дома, хорошо утепленные снаружи, служат дольше и не требуют больших затрат на отопление.
Материал теплоизоляции
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.
Нелишним не будет устроить слой гидроизоляции в нижней части строения, чтобы предотвратить разрушение фундамента.
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.
Точка росы в каркасном доме соответствует месту образования капель жидкости при соприкосновении холодных и теплых воздушных потоков. Отопление внутренней площади постройки предполагает нагрев воздуха, который через стены выводится наружу. При контакте с холодной поверхностью температуры воздуха падает с одновременным образованием капель. Если конденсат образовывается внутри утеплителя, его намокание приводит к преждевременной потере рабочих характеристик и длительности эксплуатации постройки.
Сферы применения
Существует немало сфер, которые учитывают эту температуру. Одна из областей − авиация. При эксплуатации самолета на некоторых его деталях может выпадать конденсат, который замораживается. Это приводит к заледенению двигателя, металлических конструкций летающего аппарата и его поломке.
В лесном хозяйстве работники по охране природы от возгорания пользуются точкой росы, чтобы вычислить класс пожарной опасности.
Специалисты высчитывают степень вероятности воспламенения лесов и разрабатывают защитные меры.
Чаще всего определение точки необходимо в строительстве и сельском хозяйстве.
Строительство
В строительстве эта величина определяется при утеплении фасадов зданий и частных построек. Если не учитывать показатель или рассчитать его неправильно, из-за оседающей влаги будет портиться материал отделки стен либо появится патогенная флора и плесень.
Сельское хозяйство
В сельском хозяйстве специалисты определяют вероятность повреждения посадок из-за погодных условий, зная точку и атмосферную влажность.
При культивировании новых растений селекционеры стараются создавать сорта, которые конденсируют влагу на вегетативных частях. Такие посадки смогут существовать при малом выпадении осадков.
Расположение мест с повышенным уровнем конденсации
Местонахождение точки росы определяется несколькими параметрами. Основными считаются влажность воздушных потоков во внутренних помещениях и температура нагрева. В зависимости от близости точки к внешней или внутренней обшивке, стена может быть как сухой, так и влажной. Условия, при которых происходит преобразование пара в жидкость, могут меняться.
Если в комнатах фиксируется +20°С, появление капель при влажности 60% произойдет при охлаждении поверхности до величины до 12°С. При 100-процентной влажности, капли появятся на стенах, нагретых до 20° выше нуля.
На расположение точек образования конденсата оказывают влияние следующие факторы:
- Увеличение толщины стены приводит к росту теплового сопротивления. Доступ холодных воздушных масс внутрь здания становится затрудненным. При этом точка росы смещается вглубь стены и может привести к преждевременному износу утеплителя и дорогостоящему ремонту.
- Утепление с внутренней стороны позволяет отсечь стены от тепла, поступающего изнутри. В таком случае капли жидкости появляются в непосредственной близости от внутренней обшивки и также приводит к преждевременному разрушению покрытия.
- Наружное утепление считается оптимальным способом сохранить стены каркасного дома в идеальном состоянии. Точка росы остается около внешней стены, а влага постепенно выводится из утеплителя, не разрушая его и не вызывая процесса гниения.
Чем дальше расположено место преобразования пара в жидкость от внутренней стены, тем надежней и качественнее становится коттедж или частный дом. Внешняя стена, при наличии хорошего утепления, смещает место образования конденсата наружу здания и положительно сказывается на эксплуатационном ресурсе.
Зачем рассчитывать точку росы при строительстве каркасного дома
Значение точки росы выступает своеобразным температурным ограничителем, при котором возможна безопасная встреча внешнего холодного и внутреннего теплого воздуха без риска выпадения конденсата. Если создать условия, при которых внутристеновая температура не будет опускаться ниже температуры точки росы, получится избежать опасного увлажнения материалов.
Это очень важно для каркасного дома, поскольку влага быстро разрушает стойки каркаса, деформирует древесные плиты и снижает характеристики теплоизолятора. В зимнее время поступающий в стену из теплых помещений пар может не только конденсироваться во влагу, но даже замерзать. Кристаллизированная влага увеличивается в объеме и негативно влияет на прочностные характеристики строительных и изолирующих конструкций.
Часто неправильное определение точки росы незаметно для глаза, а лишь угадывается по быстрому остыванию помещений и возросшим расходам на обогрев. Но возможна и другая ситуация, когда стены и потолки в жилых помещениях начинают покрываться обильными каплями конденсата или в углу появляется обширное пятно плесени.
Расчет точки росы
Кроме дополнительного утепления стен с внешней стороны здания, необходимо иметь расчет точки росы. Наличие достоверной информации о месте образования конденсата позволяет качественно и с минимальными затратами выполнить его смещения. В результате обеспечиваются комфортные условия для используемых материалов, исключается их преждевременное разрушение.
Наиболее простой способ расчета основывается на использовании табличного метода. В зависимости от показателей температуры и текущей влажности, а также толщины стены, можно определить нахождение точки росы в привязке к конкретным условиям. Подобный способ считается приблизительным, но для проведения дополнительных мероприятий по утеплению здания его вполне достаточно.
Как рассчитать точку росы?
Непреложное правило для обывателей – обратиться к профессионалам-проектировщикам, если первоначальный документ не дал ясности или был неверен в расчетах по системе вентиляции, используемому утеплителю, и другим слоям. Ошибку заметно по образованию конденсата на стенах и потолке, промерзающих углах и даже по плохому самочувствию домочадцев.
Специалисты пользуются следующими методами определения точки росы:
- Таблицы СНиП в части проектирования тепловой защиты объектов. Используются реальные параметры жилого дома – внутренняя температура и влажность помещений.
- Метод расчетов по формулам. Результаты ненамного отличаются от табличных показателей.
- Использование специального прибора – термогигрометра, автоматически определяющего точку росы.
В итоге, специалист определит, как и чем утеплять, гидро- и пароизолировать стены таким образом, чтобы сместить точку росы к наружной обшивке, оставляя древесину и многослойную защиту сухими, а, следовательно, долговечными.
Зависимость точки росы от утепленных и неутепленных стен
Нестабильный климат регионов диктует условия при подходе к выбору утеплителя и других слоев. Можно ли обойтись без утепления стен, если наружная температура это позволяет? Нужно ли использовать дополнительное утепление, если запланированная толщина материала недостаточная для тепла? Разберем подробно:
- Неутепленные стены при стабильном климате остаются сухими круглый год. Тем не менее резкие похолодания способны вызывать движение точки росы внутрь дома. И если такое положение задержится минимум на неделю, это закономерно вызовет конденсат на стенах.
- Слишком толстый утеплитель ведет к образованию конденсата под обшивкой. Отчего древесина каркаса гниет, а материал слеживается, теряя свойства. При этом такой дефект нельзя заметить сразу.
Вывод: тщательный расчет точки росы – залог долговечности каркасного дома.
Определение понятия «точка росы»
Для того, чтобы понимать процессы, происходящие в стене, я вначале остановлюсь на таком понятии, как точка росы в строительстве.
В зависимости от расположения точки росы (дальше или ближе по толщине стены к внутреннему помещению) стена или сухая, или мокрая внутри.
Точка росы (температура выпадения конденсата) зависит от:
- влажности внутри помещения;
- температуры воздуха внутри помещения.
1. Если внутри помещения температура +20 градусов, и влажность внутри помещения 60%, то на любой поверхности с температурой ниже +12 градусов выпадет конденсат.
Чем ниже влажность в помещении, тем точка росы ниже фактической температуры воздуха внутри помещения.
2. При температуре внутри помещения +20 градусов, и влажности внутри помещения 40%, то на любой поверхности с температурой ниже +6 градусов выпадет конденсат.
Чем выше влажность в помещении, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха внутри помещения.
3. При температуре внутри помещения +20 градусов, и влажности внутри помещения 80%, то на любой поверхности с температурой ниже +16, 44 градусов выпадет конденсат.
Если относительная влажность составляет 100%, то точка росы совпадает с фактической температурой внутри помещения.
4. При температуре внутри помещения +20 градусов, и влажности внутри помещения 100%, то на любой поверхности с температурой ниже +20 градусов выпадет конденсат.
Что такое точка росы
Точка росы – это значение температуры охлаждения, при которой газообразная влага в воздухе начинает превращаться в капельки конденсата (росу). При возведении каркасного дома этот показатель приобретает ключевое значение и должен рассчитываться с особой тщательностью, чтобы правильно подобрать пароизоляционные и теплоизоляционные материалы с учетом расхода тепла, влажности и вентиляции помещений.
Точка росы может образовываться по всей толщине стены и зависит от ряда важных факторов:
- показателей комнатной температуры;
- значений уличной температуры;
- влажности воздуха в комнатах;
- влажности воздуха на улице;
- характеристик и месторасположения теплоизолирующего, пароизолирующего и ветрозащитного материалов.
При слишком тонком утеплителе холодный воздух способен проникать глубоко в стену и создавать резкий температурный перепад в зоне теплоизолирующего материала или возле внутренней стеновой поверхности, провоцируя развитие плесневого грибка. Слишком толстый утеплитель без достаточной вентиляции может критично поднять точку росы и снизить комфорт проживания в доме за счет высокой влажности. Например, при температуре точке росы свыше +20°C нахождение человека в помещении связано с неважным самочувствием и сильным дискомфортом.
Расположение точки росы
А положение точки росы в стене зависит от:
- толщины и материала всех слоев стены,
- температуры внутри помещения,
- температуры снаружи помещения,
- влажности внутри помещения,
- влажности снаружи помещения.
Дальше мы будем опираться на эти два понятия: точка росы и положение точки росы в стене.
Разберем, что происходит с положением точки росы:
- в стене вообще не утепленной;
- в стене, утепленной снаружи;
- в стене, утепленной изнутри.
Сразу, по каждому варианту, будем рассматривать последствия такого расположения точки росы.
Как определить точку росы?
Для расчета точки росы можно использовать информацию с бесплатного сайта Теплорасчет.рф.
Разберём конкретный пример. Стена для расчета будет из газобетона марки D500. Это оптимальный газоблок по прочности и теплопроводным характеристикам.
Точка росы в газобетоне будет рассчитываться при температуре наружного воздуха -20, внутри помещения +22. Температуру окружающей среды взяли среднестатистическую для центральной полосы России. Конденсат будет быстрее образовываться при большой разнице внутренней и внешней температур.
Расположение точки росы в неутепленной стене
По расположению точки росы могут быть такие варианты неутепленной стены:
1. Расположение точки росы между серединой стены и наружной поверхностью стены.
В этом случае стена сухая.
2. Расположение точки росы между серединой стены и внутренней поверхностью.
В этом случае стена сухая, может замокать при резком понижении наружной температуры (ниже, чем расчетная температура по ДБН/СНиП в регионе, на несколько дней). Положение точки росы в эти несколько дней может сдвигаться на внутреннюю поверхность стены.
3. Расположение точки росы на внутренней поверхности.
Стена мокрая внутри практически весь зимний период.
Как уже разобрали, положение точки росы зависит от 5–ти факторов, описанных в части выше.
Точка росы в каркасном доме
В соответствии с классической технологией строительства каркасных домов наружные стены имеют следующее многослойное устройство:
- Вагонка или другая внутренняя отделка.
- Пароизоляция.
- Теплоизоляция в силовом каркасе.
- Ветровлагозащита.
- Вентзазор.
- Фасадная отделка.
В этом так называемом стеновом пироге благоприятные условия для образования точки росы могут создаться где-угодно, начиная с третьего слоя и заканчивая внутренней стороной последнего снаружи. Конечно же, наиболее выгодным для нас будет место за четвертым слоем, так как там конденсат ничему навредить не сможет. В любом случае, его не должно быть внутри стены, так как ни утеплитель, ни деревянный каркас — от влаги лучше не становятся.
Расположение точки росы в утепленной снаружи стене
По расположению точки росы в стене, утепленной снаружи, могут быть такие варианты:
1. Если утеплитель взят нужной по теплотехническому расчету толщины, то положение точки росы – внутри утеплителя.
Это правильное положение точки росы. Стена в этом варианте сухая.
2. Если утеплитель взят меньшей толщины, чем положено по теплотехническому расчету, то возможны все три варианта, описанные выше для неутепленной стены. Последствия описаны там же.
Расположение точки росы в утепленной изнутри стене
По расположению точки росы в стене, утепленной изнутри. Когда мы утепляем стену изнутри, мы ее как бы «отгораживаем» от комнатного тепла.
Могут быть такие варианты:
1. Расположение точки росы в толще стены.
В этом случае стена сухая, может замокать при резком понижении наружной температуры (ниже, чем расчетная температура по ДБНСНиП в регионе, на несколько дней). Положение точки росы в эти несколько дней может сдвигаться на внутреннюю поверхность стены.
Когда можно или нельзя утеплять стены изнутри
Теперь разберем, когда можно утеплять стену изнутри, когда нельзя, от чего это зависит и как зависит. Что такое это «нельзя», какие это последствия.
Основное «можно или нельзя» заключается в том, что будет со стеной после утепления ее изнутри. Если стена будет сухая, – можно.
Если стена будет сухая, и только при резком , неожиданном (которое случается раз в десяток лет) похолодании может подмокнуть, – можно пробовать утеплять изнутри (на усмотрение заказчика).
Если стена стабильно мокрая весь зимний расчетный период (с обычной зимней температурой по региону), – утеплять изнутри нельзя.
Как мы уже выяснили выше, эти последствия зависят от положения точки росы. А положение точки росы в стене можно посчитать, и тогда точно (ДО утепления) будет понятно, можно или нельзя изнутри утеплять конкретную стену.
Теперь немного рассуждений на тему что влияет на возможность утепления изнутри, и как влияет.
Эта часть статьи вызвана вопросами читателей, такого характера: «Почему одним можно утеплить изнутри, а мне нельзя, ведь у нас с ним (дальше варианты) одинаковая планировка квартиры, или дома построены из одного материала, или один город проживания, или одинаковая толщина стены и тд.
Как мы уже выяснили выше, последствия внутреннего утепления зависят от:
- точки росы (температуры выпадения конденсата);
- положения точки росы в стене до и после утепления.
В свою очередь, точка росы (температура) зависит от: влажности в помещении и температуры в помещении.
А влажность в помещении зависит от:
- Режима проживания (постоянно или временно).
- Вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету ).
А температура в помещении зависит от:
- Качества работы отопления.
- Степени утепленности остальных конструкций домаквартиры, кроме стен (потолкакрыши, окон, пола).
Положение точки росы зависит от:
- толщины и материала всех слоев стены;
- температуры внутри помещения. От чего она зависит – выяснили выше;
- температуры снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение, а также от климатической зоны;
- влажности внутри помещения. От чего она зависит, выяснили выше;
- влажности снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение (и от режима эксплуатации этого помещения), а также – от климатической зоны.
Вот такой список этих факторов:
- режима проживания в помещении (постоянно или временно);
- вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету);
- качества работы отопления в помещении;
- степени утепленности остальных конструкций домаквартиры, кроме стен (потолкакрыши, окон, пола);
- толщина и материал всех слоев стены;
- температуры внутри помещения;
- влажности внутри помещения;
- температуры снаружи помещения;
- влажности снаружи помещения;
- что находится за стеной, улица или другое помещение (его режим эксплуатации).
Становится ясно, что двух одинаковых ситуаций по утеплению изнутри может и не быть.
Посмотрим, как (приблизительно, без конкретики) выглядит ситуация, когда утепление изнутри возможно:
- помещение постоянного проживания,
- вентиляция выполнена согласно норме (для этого помещения),
- отопление работает хорошо, и выполнено согласно норме,
- остальные конструкции утеплены согласно норме,
- стена, которую планируется утеплить,- толстая, и достаточно теплая. По расчету для нее дополнительного утепления, его не должно быть боле 50мм (пенопласт, вата, ЭППС). По сопротивлению теплопередаче стена «не дотягивает» до нормы 30 и меньше %.
Я думаю, понятно, что в каждом конкретном случае нужно рассматривать свои «входящие данные» и тогда принимать решение.
Все, что написано выше, создает впечатление, что случаев, когда внутреннее утепление возможно и не вредно, – совсем мало. Это действительно так.
По нашему опыту, из 100 обратившихся с идеей внутреннего утепления, только 10 могут его делать без последствий. В остальных случаях нужно утеплять снаружи.
Подробности
Где должна быть ТР
Лучшим местом для появления точки росы в стене будет утеплитель, размещенный извне стены. Толщина утеплительного слоя на стенке должна быть такой, чтобы в прохладное время года конденсат не смещался в саму стенку или если начал смещаться, но не на долгое время. О разрушительных последствиях нахождения ТР в теле стены несущего типа рассмотрим дальше.
Стены, базой которой стали пористые материалы (газоблоки и пеноблоки), ракушечник и иные материалы нуждаются в большем слое утеплителя, так как они прекрасно впитывают и сохраняют влагу. Получается, что даже не долгосрочное (несколько дней) пребывание в пористой стенке ТР может разрушительным образом будет сказываться на внутренней целостности. И потому теплые материалы для укладки стен могут быть эффективными лишь в определенных регионах, далеко с не самыми морозными зимами.
Если по расчетам точка росы будет время от времени перемещаться в стену дома или есть большая вероятность сдвига, то такой факт важно учитывать при выборе материала для стеновой укладки. Для такого случая прекрасно подойдут стеновые материалы с высокой степенью плотностью, и те, что выдерживают множество циклов заморозки и оттаивания, без повреждений, с огромным коэффициентом морозустойчивости. К материалам, устойчивым к морозу, отнесется кирпич и керамзитобетон. В таблице представлены все показатели устойчивости к морозу наиболее популярных стеновых материалов.
Как рассчитать точку росы в каркасном доме с утеплением
Рассчитать одно, определенное место на стене, где будет проявлять себя конденсат, нереально. Так как нахождение точки росы будет зависеть от определенных параметров и такой показатель переменчивый. Рассчитать можно лишь определенную дистанцию в стеновой толщине, где будет появляться жидкость при разных изменениях температуры снаружи дома. К примеру, если в помещении температура стабильная, а на улице стало резко холодно, то точка росы станет сдвигаться по толщине стен поближе к помещению. Посредством формулы можно получать по максимуму точные расчеты росы и однородной, и многослойной стены. Вычислять место появления точки росы во всех многслойных стенах крайне просто, и для того, чтобы узнать точку росы в каркасном доме, нужны такие показатели:
Температура воздуха в помещении.
Для определения части планируемой стены, в которой будет точка росы и выделение конденсата, важно знать о таких показателях.
- Температура ТР в регионе, с нужными для вас показателями влажности и воздушной температуры в помещении. Такой показатель можно просмотреть в таблице выше.
- Воздушная температура, которая появляется на границе пары слоев стен, при интересующих показателях. Назовем это ТС (точка между слоев).
Если разница выделенных выше показателей станет положительной, то ТР будет в утеплителе, если показатель будет отрицательный, и ТР начнет накапливать жидкость в доме или стене. Иными словами, если температура стыка утеплителя и стен будет выше и иметь знак +, чем температура ТР по таблице, и тогда конденсат будет появляться в утеплителе. Рассмотрим пример.
Температура ТР в регионе со влажностью 60% и температурой в комнате +21 градус, по таблице будет составлять +12.9 градусов. Температура воздуха на границе утеплительного слоя и стены составляет +15 градусов. Разница между показателями составляет +2.1 градус. Если разница показателей, отмеченных выше, будет положительной, как в этом случае, то точка росы будет в утеплителе, если показатель отрицательный, то ТР начнет скапливать жидкость в домовой стене.
В нашем случае температура выделения жидкости из пара будет раньше, нежели насыщенный влагой воздух дойдет до главной стены. Конденсат выпадет в утеплителе, а не в несущей стеновой части или внутри него. Появляется вопрос о том, что если температуру ТР при заданной влажности выберем из таблицы, то так вычислять температуру между стеновыми слоями.
Расчет температуры воздуха на границе пары слоев стен очень просто, применяя такую формулу:
ТС=(Т2-Т1)*(С1*0.01/к)/(С2*0,01/к)
Т2 – воздушная температура внутри помещения.
Т1 – температура воздуха со стороны улицы.
С1 – толщина стенового материала.
К – коэффициент тепла стенового материала.
К примеру, выберем регион, где точка росы +12.9 градусов со влажностью в 60%, температура в комнате +21 градус и температура на улице -12 градусов. Далее вам требуется вычислить для таких условий, какая будет температура между обычной стеной в 1.5 кирпича с толщиной 0.38 метров и наружным видом утеплителя из пенопласта, толщина в 0.1 метр. Чтобы убрать температуру ТР из таблицы. Для этого применяйте формулу. Получится следующее:
Т2 составляет =21 градусов (воздушная температура в помещении).
Т1 составляет – 13 градусов (воздушная температура на улице).
С1 составляет 0.38 метров (толщина стенового материала).
К1 – 0.6 (коэффициент теплового вида сопротивляемости кирпичей).
С2 – 0.1 метр (толщина слоя утеплителя, сделанного из пенопласта).
К2 составляет 0.04 (коэффициент теплового сопротивления пенопластовых листов).
Расчет температуры между стеной из кирпича утеплителе из пенопласта, в выбранных нами условиях климата 9.52.
По вычислениям температура воздуха между пенопластовым утеплителем в 0.1 метр и стеной из кирпича в 0.38 метра при температуре воздуха на улице -13 градусов и температуре в доме +21, составляет 9.52. так, если произвести вычисления, точка росы, из-за которой намокает утеплитель, будет -3.38. Как вы видите, получится отрицательный показатель, т.е. состояние конденсата воздух достигнет в кирпичной стене и в нем начнет накапливаться влажность. Приведенный расчет ТР будет самым точным, с погрешностью до ½ градуса, в отличие от определенных онлайн-калькуляторов и остальных приборов, которые не способны учесть разную материальную структуру.
Расчет точки росы на калькуляторе/приборе
В Интернете есть много онлайн-программ (калькуляторов), посредством которых можно рассчитывать приблизительное размещение ТР в стене. Программа рассчитает ТР, основываясь на множество показателей, которые важно вводить вручную. Это информация о материалах, из которых вы планируете возводить стены, число стеновых слоев и их толщина, температура воздуха внутри и снаружи, а также влажность воздуха. Калькуляторы удобны в расчетах, и вместе с цифровыми расчетами можно будет увидеть диаграммы и графики перемещения ТР в зависимости от изменений воздушной температуры. Но результаты расчетов у большинства калькуляторов отличаются и насколько точны расчеты, неизвестно.
ТР можно определять даже в реальном времени, посредством особого устройства. Это электроприбор с монитором, где отображены сведения про влажность внутри помещения, отображается температура воздуха и ТР. Эти приборы актуальны для изменения точки росы в уже законченной и возведенной строительной конструкции. При проектировании стеновой толщины и здания этот прибор не поможет.
Вред точки росы для домовых стен
Мы рассмотрели, что ТР может быть размещена в 3 разных стеновых участках:
- В наружном виде утеплителя стен.
- В стенах, поближе к наружной части.
- В стеновой поверхности, поближе ко внутренней части.
В каждом из мест, которые перечислены, ТР будет проявляться себя по-разному. Если в одном месте она будет безвредной, то внутри дома/стене будет оказывать разрушительные последствия на стеновую целостность. Ниже мы рассмотрим поведение ТР в каждом из описанных мест.
Точка росы в утеплителе наружного вида
Это наиболее безвредное нахождение ТР для дома, и в таком случае:
- Конденсат при попадании ТР образуется в самом утеплителе.
- Слой утеплительного материала не гигроскопичный, и потому влага не станет задерживаться в стеновом конструктиве и испаряется при изменении воздушной температуры.
- За счет пароизоляционных качеств утеплительного материала, влажность, которая появляется во время испарения конденсата, выйдет на улицу и не будет взаимодействовать с домовой стеной.
- Домовые стены сухие в течение года, причем и снаружи, и изнутри.
- Стены сохранят прочность и целостность в течение многих десятков лет.
Рассмотрим еще один вариант.
Точка росы в домовой стене, ближе к наружной части
Поведение стен будет во многом зависеть от материала, из которого она сделана. Лучше всего переносят ТР стены из тяжелых и плотных стройматериалов, таких как керамзитобетон, кирпич, древесина и камень, потому что они в меньшей мере подвержены разрушению и обладают огромный коэффициент морозоустойчивости. Домовые стены выстроенных из пористых материалов, отлично впитывают влагу и тех, которые пропускают пар. Это газоблоки, пеноблоки и подобные материалы, а у них действие точки росы должны быть по минимуму коротким.
При появлении конденсата внутри стен, материал начнет насыщаться жидкостью. При дальнейшем понижении температуры воздуха накопленная жидкость станет замерзать и расширяться, а увеличение объема жидкости разрушит любые материал стен внутри. Это приведет к появлению и мелких, и больших трещин к стеновой структуре. Так они окончательно потеряют свою прочность. В случае, когда стена, в которой точка росы внутри, а еще утеплена снаружи, то материал не станет препятствовать выходу влаги наружу.
По этой причине вся жидкость будет накапливаться на поверхности, между стеной и утеплителем. Это влечет образование грибковых колоний и плесени, со всеми последствиями, которые вредят и зданию, и человеческому здоровью. Если домовые стены не утеплены снаружи, то жидкость будет выходить с повышением воздушной температуры, но это не спасет стены от внутренних разрушений после замерзания воды. Такие испарения жидкости от влажных стен вы сможете наблюдать в виде белоснежного налета на стенах из кирпичей.
Источник: ivsteklo.ru