Точка росы в стенах: значение, расположение, способы расчета

Определение точки росы

На данный момент нет смысла задумываться над тем, как рассчитать точку росы, поскольку это давно уже сделано специалистами, а результаты сведены в таблицу. В ней указываются значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с различной влажностью начинает выделяться конденсат.

Как видите, фиолетовым цветом здесь выделена нормативная температура в помещении в зимнее время года – 20 °С, а зеленым обозначен сектор, что охватывает диапазон нормированной влажности – от 50 до 60%. При этом точка росы колеблется от 9.3 до 12 °С. То есть, при соблюдении всех норм конденсация влаги внутри дома невозможна, поскольку в нем нет поверхностей с такой температурой.

Другое дело – наружная стена. Изнутри ее омывает воздух, нагретый до +20 °С, а снаружи – минус 20 °С, а то и больше. Значит, в толще стены температура постепенно растет от минус 20 °С до + 20 °С и в каком-то месте она обязательно будет равна 12 °С, что при влажности 60% даст точку росы. Но для этого еще нужно, чтобы водяной пар добрался до этого места сквозь материал ограждения. И тут возникает еще один фактор, влияющий на определение точки росы – паропроницаемость материала, которая всегда учитывается при строительстве.

Теперь можно перечислить все факторы, влияющие на образование влаги внутри наружных стен в процессе эксплуатации:

• температура воздуха;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• паропроницаемость материала ограждения.

Паропроницаемость – это характеристика, показывающая, какое количество водяного пара может пропустить через себя тот или иной материал за определенный промежуток времени. К проницаемым относятся все конструктивные материалы с открытыми порами – бетон, кирпич, дерево и так далее. В народе бытует выражение, что дома, возведенные из них, «дышат». Примерами пористого утеплителя служат минеральная вата и керамзит.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что в обычных и утепленных стенах всегда есть условия для возникновения точки росы. Вот в этом месте и появляется много небылиц и страшилок, связанных с огромным количеством воды, прямо-таки вытекающим из стен при конденсации, и растущей на них массой плесени. В действительности все не так страшно, ведь эта точка не занимает стационарную позицию в ограждении. С течением времени условия с обеих сторон конструкции постоянно меняются, отчего и точка росы в стене перемещается. В строительстве это называется зоной возможной конденсации.

Так как ограждение проницаемо, то оно способно самостоятельно избавляться от выделяющейся влаги, при этом важную роль играет вентиляция с обеих сторон. Неспроста наружное утепление стен минеральной ватой делается вентилируемым, ведь точка росы в этом случае находится в утеплителе. Если все сделано правильно, то выделяющаяся внутри ваты влага через поры покидает ее и уносится потоком вентиляционного воздуха.

Современные полимерные утеплители практически не пропускают пар, поэтому при утеплении стен их лучше располагать 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, так как точка росы останется в стене, а влага станет выделяться на стыке двух материалов.

Внутреннее утепление осуществимо при таких условиях:

• стена достаточно сухая и относительно теплая;
• утеплитель должен быть паропроницаемым, дабы выделяющаяся влага могла покинуть конструкцию;
• в доме должна хорошо действовать вентиляция.

Причины запотевания окон и как их устранить

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

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.

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.

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.

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?

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.

Неправильно

Правильно

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.

Пример организации притока воздуха: вентиляция и ионизация воздуха

Паропроницаемость строительных материалов

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.

Связь точки росы и строительства

Существуют и дополнительные факторы, формирующие точку росы, а именно: особенности регионального климата, степень утепления всех ограждающих поверхностей, качество и тип системы отопления, период проживания – может быть постоянным (дом, квартира) или временным, например, дача или гараж, наличие вентиляции.

Для строителей очень важно знать число точки росы, чтобы вычислить точную локализацию конденсата на стенах, а также, чтобы определить необходимую толщину утеплителя. Ведь именно благодаря этим знаниям можно максимально минимизировать потерю тепла в период холодов

Положение точки росы может блуждать по толщине стены. Оно зависит от толщины и типа материалов самой стены и утеплителя, от показателей температуры и влажности в помещении и на улице.

Каждый материал, используемый для строительства и отделки стен, кроме металла, имеет свою степень паропроницаемости. Этот показатель, с точки зрения физики, показывает количество пара, которое может пропустить любой материал за определённое время.

Паропроницаемость один из решающий факторов, которые влияют на выбор материалов для утепления, также этот параметр важен для анализа состояния внешних стен

Если все расчёты проведены без ошибок, то расположение точки росы будет находиться в теплоизоляционном слое стены, ближе к внешней поверхности. Именно там пар превратится в конденсат и лишь увлажнит стену. Таким образом, пар будет накапливаться зимой, а летом необходимо создать условия для испарения накопившейся влаги.

Главным условием качественного утепления считается создание условий для испарения скопившейся влаги. Для этого проводятся специальные расчёты и подбираются отделочные материалы

Менее подходящим будет положение точки росы в несущей стене дома. Так бывает, если неправильно выбран тип и толщина утеплителя.

Худший вариант предполагает расположение конденсата на внутренней стороне стены. Эта ситуация возможна, если стена не утеплена вовсе или утеплитель находится внутри помещения. В последнем случае под слоем утеплителя может образовываться плесень, к тому же влажная теплоизоляция совершенно не будет сохранять тепло.

Что такое точка росы?

Схема образования точки росы в стене.

Когда утепляешь поверхность изнутри помещения, то отгораживаешь ее от тепла комнаты. Таким образом, положение точки росы сдвигается внутрь, ближе к комнате, температура самой стены понижается. А какой вывод из этого можно сделать? Возникновение конденсата.

Согласно определению, точка росы — это уровень температуры, при котором начинает выпадать конденсат, то есть влага, находящаяся в воздухе, превращается в воду и оседает на поверхности. Эта точка может находиться в разных местах (снаружи, внутри, посередине, ближе к какой-либо его поверхности).

В зависимости от этого показателя, стена остается сухой круглый год либо намокает при понижении температуры на улице.

Например, если температура в комнате составляет +20°C, а уровень влажности равен 60%, то конденсат выпадает на любой поверхности уже при понижении температуры до +12°C. Если уровень влажности выше и составляет 80%, то росу можно уже увидеть при +16,5°C. При влажности 100% поверхность намокает при температуре в 20°C.

Рассмотрим ситуации, возникающие при утеплении пенопластом снаружи либо изнутри:

1. Положение точки для неутепленной поверхности. Она может находиться в толще стены ближе к улице, примерно между внешней поверхностью и серединой. Стенка при любом понижении температуры не намокает, остается сухой. Часто случается и так, что точка находится ближе к внутренней поверхности, тогда стена в большинстве случаев сухая, но намокает при резких понижениях температуры. При нахождении показателя на внутренней поверхности стена остается мокрой всю зиму.
2. При утеплении пенопластом снаружи дома возможно возникновение нескольких ситуаций. Если выбор утеплителя, точнее его толщины, был осуществлен правильно, то точка росы будет находиться в утеплителе. Это самое правильное расположение, в таком случае стена будет при любых обстоятельствах оставаться сухой. Если же слой теплоизолятора был взят меньше, то возможно три варианта расположения точки росы:

• посередине между центральной частью стены и внешней — стена остается сухой практически все время;
• ближе к внутренней поверхности — при похолодании происходит выпадение росы;
• на внутренней поверхности — зимой стена мокрая постоянно.

Статья по теме: Бетонные полы по грунту: заливка и бетонирование (видео)

Для определения показателя выпадения конденсата можно использовать такую формулу:

Тр=(b*y(T,RH))/(a-y(N,RH))

Тр — это точка росы,

постоянные величины: а=17,27 и b=237,7 градусов (по Цельсию).

y(T,RH) = (aT/(b+T))+ln(RH)

Т — температура,

RH — уровень относительно влажности (больше нуля, но меньше, чем единица),

Ln — логарифм.

При использовании формулы необходимо учесть, из какого материала произведены стены, какова их толщина и многое другое. Лучше подобные вычисления выполнять, используя специальные компьютерные программы.

Когда внутреннее утепление возможно?

Таблица определения точки росы в зависимости от температуры воздуха и влажности.

Не всегда можно провести утепление изнутри, так как при неправильно выполненных действиях роса будет постоянно выпадать изнутри, приводя все строительные материалы в полную негодность, создавая некомфортный микроклимат внутри. Рассмотрим, когда делать утепление изнутри не рекомендуется, от чего это зависит.

Можно или нельзя утеплять изнутри? Решение этого вопроса во многом зависит от того, что будет происходить с конструкцией после выполнения работ. Если стена весь год остается в сухом состоянии, то работы по ее теплоизоляции изнутри помещения проводить можно, а во многих случаях даже нужно. Но если она постоянно намокает каждую зиму, то проводить теплоизоляцию нельзя категорически. Допускается утепление только в том случае, если конструкция сухая, а ее намокание происходит крайне редко, например, один раз за десять лет

Но и в таком случае работы надо проводить очень осторожно, так как в противном случае такое явление, как точка росы, будет наблюдаться постоянно

Рассмотрим, от чего зависит возникновение точки росы, как узнать, можно или нет утеплять стены дома изнутри.

Как уже говорили, точка росы возникает из-за таких факторов, как:

• влажность;
• температура внутри помещения.

Статья по теме: Как заменить арматуру сливного бачка

Влажность в помещении зависит от наличия вентиляции (вытяжки, приточной вентиляции, кондиционеров и пр.) и от режима проживания, временного либо постоянного. На температуру внутри влияет то, насколько качественно был уложен утеплитель, каков уровень теплоизоляции всех остальных конструкций дома, в том числе окон, дверей, крыши.

Отсюда можно сделать вывод, что последствия для внутреннего утепления зависят от:

• температуры выпадения конденсатной влаги, то есть от точки росы;
• от положения этой точки до теплоизоляции и после нее.

Как определить, где находится точка росы? Такое значение зависит от многих параметров, среди которых необходимо выделить:

• толщину, материал изготовления стены;
• среднюю температуру внутри помещения;
• среднюю температуру снаружи (влияние оказывает климатическая зона, средние погодные условия в течение года);
• влажность внутри помещения;
• уровень влажности на улице, который зависит не только от климата, но и от условий эксплуатации дома.

Соберем все факторы в единое целое

График теплового сопротивления и смещение точки росы при применении утеплителя.

Теперь можем собрать все факторы, которые оказывают влияние на то, где будет располагаться точка росы:

• режим проживания и эксплуатации дома;
• наличие вентиляции и ее тип;
• качество отопительной системы;
• качество работы при утеплении пенопластом или другим материалом всех конструкций дома, включая крышу, двери, окна;
• толщина отдельных слоев стены;
• температура внутри помещения, снаружи;
• влажность внутри помещения, снаружи;
• климатическая зона;
• режим эксплуатации, т.е. что находится снаружи: улица, сад, другое помещение, пристроенный гараж, теплица.

Утепление изнутри возможно, исходя из всех приведенных факторов, в таких случаях:

• при постоянном проживании в доме;
• при установке вентиляции согласно всем нормам для конкретного помещения;
• при нормальной работе отопительной системы;
• при утеплителе, который уложен для всех конструкций дома, нуждающихся в теплоизоляции;
• если стенка сухая, имеет необходимую толщину. Согласно нормам, при утеплении пенопластом, минеральной ватой и прочим материалом толщина такого слоя не должна быть больше, чем 50 мм.

Статья по теме: Навес из поликарбоната, пристроенный к дому: монтаж, фото

В остальных случаях выполнять утепление изнутри нельзя. Как показывает практика, в 90% случаев стенки дома можно теплоизолировать только снаружи, так как обеспечить все условия довольно сложно, а часто не совсем осуществимо.

Что такое точка росы для стен?

Воздух в окружающей среде всегда включает в свой состав водяной пар, концентрация которого зависит от многих факторов. Внутри зданий пар выделяют люди и другие живые организмы. Также он поступает во внутренне пространство от различных повседневных процессов – стирки, глажки, уборки, приготовления еды и так далее.

Снаружи процент влаги в атмосфере находится в зависимости от погодных условий. Причем наполнение воздуха парами располагает своим пределом, при достижении которого следует процесс конденсации влаги и зарождения тумана.

В этот момент воздушная смесь впитывает в себя максимальное количество пара и ее относительная влажность составляет 100%. Последующее насыщение ведёт к возникновению тумана – мелких капелек воды в атмосфере.

Когда не окончательно насыщенная парами воздушная масса (влажность менее 100%) контактирует с поверхностью, чья температура на несколько градусов ниже его собственной, то конденсат образуется даже без тумана.

Дело в том, что воздух при разной температуре может вместить различное количество пара. Чем выше температура, тем больше влаги он может поглотить. Поэтому, когда воздушная смесь с относительной влажностью 80% соприкасается с более прохладным предметом, то она резко охлаждается, предел ее насыщения снижается, а относительная влажность достигает 100%.

Тогда и происходит выпадение конденсата, то есть появляется точка росы. Именно это явление можно наблюдать ранним летним утром на траве. На заре почва и трава еще холодные, а солнце быстро нагревает воздух, его влажность у земли быстро достигает 100% и выпадает роса. Процесс конденсации сопрягается с выделением тепловой энергии, которая была потрачена ранее на парообразование. Поэтому роса быстро сходит.

Таким образом, температура точки росы – переменная величина, которая зависит от относительной влажности и температуры воздуха в определенный момент. Чтобы определить точку росы и ее температуру применяют различные измерители — термогигрометры, психрометры и тепловизоры.

Точка росы зависит от относительной влажностью воздуха. Чем она выше, тем ближе ТР к фактической температуре воздуха. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.

Точка росы в строительстве необходима для того, чтобы понимать, соответствует ли степень утепления стен тому, чтобы не образовывался конденсат.

При значениях точки росы более 20 °С ощущается физический дискомфорт, воздух кажется душным; более 25 °С люди с болезнями сердца или дыхательных путей подвергаются опасности. Но такие значения достигаются очень редко даже в тропических странах.

Вред точки росы для стен дома

   Мы разобрались,
что точка росы может располагаться в трех разных участках стены:

1. в наружном утеплителе стены
2. в стене, ближе к наружной части
3. в стене, ближе внутренней части

     В
каждом из перечисленных мест, точка росы будет проявлять себя по-разному. Если
в одном месте она будет безвредна, то внутри дома или в стене будет оказывать
определенные разрушительные последствия на целостность стены.  Ниже, разберем поведение точки росы в каждом
из перечисленных мест.

Точка росы в
наружном утеплителе

Это самое безвредное для дома нахождение точки росы.
В этом случае:

• Конденсат при возникновении точки росы образуется, непосредственно, в
  самом утеплителе.
• Утеплитель не гигроскопичен, потому влага не задерживается в
  конструктиве стены и испаряется при изменении температуры воздуха.
• За счет пароизоляционных свойств утеплителя, влажность, которая образуется
  при испарении конденсата, выходит на улицу и не взаимодействует со стеной дома.
    
• Стены дома сухие в течении всего года, как с наружной так и со внутренней
  стороны
• Стены сохраняют свою прочность и целостность многие десятилетия

утеплитель снаружи

Точка росы в стене дома, ближе к наружной стороне

• Поведение стены во многом зависит от материала, из которого она выложена. Лучше переносят точку росы, стены из плотных и тяжелых строительных материалов, таких как кирпич, керамзитобетон, камень, дерево. Поскольку они менее подвержены разрушению и имеют больший коэффициент морозостойкости.
• Стены домов возведенных из пористых материалов, хорошо впитывающих влагу и пропускающих пар. Таких как, пеноблоки, газоблоки и подобного рода материалы, действие точки росы должно быть минимально коротким.

разрушение стены под воздействием влажности

• При возникновении конденсата внутри стены, материал стены насыщается жидкостью. При последующем понижении температуры воздуха ниже нуля, накопленная жидкость замерзает и увеличивается в объемах. Увеличения объема жидкости разрушает любой стеновой материал изнутри. Это приводит к образованию как мелких, так и крупных трещин в структуре стены. Стены крошатся и окончательно теряют свою прочность.
• В случае если стена, в которой точка росы внутри и утеплена снаружи, то утеплитель не будет препятствовать выходу накопившей влаги наружу. Поэтому, вся жидкость будет скапливаться на поверхности, между утеплителем и стеной. Это влечет образование плесени и грибка, со всеми вытекающим последствиями, вредными как для здания, так и для здоровья человека.
• Если стена дома не утеплена снаружи, то жидкость будет выходить с повышением температуры воздуха, но это не убережет стену от внутреннего разрушения после замерзания воды. Подобные испарения жидкости, из влажной стены, мы можем наблюдать в виде налета белого цвета на кирпичных стенах.

выделение влажности из кирпичной стены в виде налета белого цвета

Точка росы в
стене дома, ближе к внутренней поверхности

    Возникает,
когда пар проходит середину толщины стены и конденсат начинает образовываться уже
ближе к поверхности стены, которая находится внутри дома.

Последствия
точки росы для внутренней отделки дома:

• Насыщенная влажностью кладка начинает выделять на внутренней  стене, в доме  жидкость в виде капель воды.
• Мокрая поверхность стены разрушает внутреннюю отделку помещения:
  шпаклевку, обои другие отделочные материалы.
• На стенах и в углах образуется плесень и грибок, от которых уже будет
  очень трудно избавиться
•  В доме появляется неприятный
  ветхий запах разложения, который вреден для здоровья.
• Понижается общая температура тепла в доме.

плесень на стене внутри дома

   Самые разрушительные и вредные последствия
для дома это когда точка росы находится ближе к внутренней поверхности стены.

    Точка росы – важный параметр, который следует
учитывать при проектировании и возведении стен, крыш и строительства всего дома.
Ее не соблюдение может привести к необратимым и критическим последствиям для
всего здания.

Проверка внутренней поверхности ограждения на выпадение росы.

Вычисляем
температуру на внутренней поверхности
ограждения:

Затем,
сравниваем полученную температуру с
точкой росы

t_p
=11.9

И
так как, значение температуры на
внутренней поверхности ограждения
гораздо выше, чем температура точки
росы, а следовательно возможность
выпадения росы на этой поверхности
минимальна.

Определим
термическое сопротивление конструкции

Затем
вычисляем температуру в углу стыковки
наружных стен по формуле:

Так
как, ΣRi>2.2 м2К/Вт,
то в формулу подставляем R=2.2 м2К/Вт

И
делаем вывод о возможности выпадения
росы в углу, руководствуясь п.2.10 .

Так
как, значениегораздо выше, чем значение точки росы,
вероятность выпадения росы минимальна.

Расчет температуры точки росы

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.