Содержание

Точка росы при утеплении пенопластом расчет

Точка росы в стене — расчет и нахождение

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

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

Что такое точка росы

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

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

  • температуры воздуха;
  • влажности воздуха.

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

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

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

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

Как выполняется расчет

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

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


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

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

Стена с утеплителем — как определить место конденсации

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

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

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

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

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

Рассмотрим на примере.

Пример расчета

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


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

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

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

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

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

Пример определения места нахождения температуры конденсации внутри стены

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

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

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

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

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

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

Какие значения нужно принимать для расчета

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

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

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

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

Где должна находиться точка росы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Точное определение понятия «точка росы» с универсальными расчетами по формулам и калькулятору

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» ( Москва, 2004 г.) 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».

Читать еще:  Фундамент из кирпича

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» (Москва, 2004 г.):

«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.

Расчет значения точки росы

Здесь мы рассмотрим, как рассчитать точку росы несколькими способами:

  • с помощью таблицы нормативного документа;
  • по формуле;
  • с помощью онлайн-калькулятора.

Расчет с помощью таблицы

Расчет точки росы при утеплении дома может быть произведен с помощью таблицы нормативного документа СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» (Москва, 2004 г.)

Для определения значения температуры выпадения конденсата достаточно посмотреть на пересечение величин температуры и влажности, устанавливаемых нормативами для каждой категории помещений.

Расчет по формуле

Другой способ, как определить точку росы в стене, – с помощью упрощенной формулы:
$$quicklatexboxed= frac>$$

Тр – искомая точка росы;

а – постоянная = 17,27;

b – постоянная = 237,7 °C;

λ(Т,RH) – коэффициент, рассчитываемый по формуле:
$$quicklatexboxed)><( b + T) + >>$$
Где:
Т – температура воздуха внутри помещений в °C;

RH – влажность в долях объема в пределах от 0,01 до 1;

ln – логарифм натуральный.

Для примера рассчитаем искомое значение в помещении, где должна поддерживаться оптимальная температура 20 °C с относительной влажностью 55 %, что установлено нормативами для жилых зданий. В этом случае сначала подсчитываем коэффициент λ(Т,RH):

λ(T,RH) = (17,27 х 20) / (237,7 + 20) + Ln 0,55 = 0,742

Тогда величина температуры выпадения конденсата из воздуха будет равна:

Тр = (237,7 х 0,742)/(17,27 – 0,742) = 176,37/ 16,528 = 10,67 °C

Если сравнить значение температуры, полученной по формуле, и значение, полученной из таблицы (10,69°C), то увидим, что разница составляет всего лишь 0,02°C. Это значит, что обе методики позволяют найти искомое значение с высокой точностью.

Расчет с помощью онлайн-калькулятора

На примерах видно, что такая задача, как определить точку росы, не является особо сложной. На основе таблиц и формул разрабатывают онлайн-калькуляторы, поэтому, если перед вами стоит проблема, как рассчитать точку росы в стене, калькулятор для этого имеется на сайте. Для расчета достаточно заполнить два поля – внести показатели установленной нормативной температуры внутри помещений и относительной влажности.

Определение положения точки росы в стене

Для того чтобы обеспечить нормальные качества ограждающих конструкций по теплозащите, нужно не только знать величину значения температуры выпадения конденсата, но и ее положение в пределах ограждающей конструкции. Сооружение наружных стен сейчас производится в трех основных вариантах, и в каждом случае расположение границы выпадения конденсата может быть разное:

  • конструкция сооружена без устройства дополнительного утепления – из каменной кладки, бетона, древесины и т. п. В этом случае в теплое время года точка росы располагается ближе к наружной грани, но в случае понижения температуры воздуха будет постепенно смещаться в сторону внутренней поверхности, и может наступить момент, когда эта граница окажется внутри помещения, и тогда на внутренних поверхностях выступит конденсат.

Следует отметить, что точка росы в деревянном доме при правильно подобранной толщине стен – из бревна или бруса – будет располагаться ближе к наружным поверхностям, так как древесина является природным материалом с уникальными свойствами, имеющим очень низкую теплопроводность при высокой паропроницаемости. Деревянные стены в большинстве случаев не требуют дополнительного утепления;

  • конструкция возведена с дополнительным слоем утеплителя с наружной стороны. При правильном расчете толщины всех материалов точка росы при утеплении пенопластом или другими видами эффективных утеплителей будет располагаться внутри утепляющего слоя, и конденсат внутри помещений появляться не будет;
  • конструкция утеплена с внутренней стороны. В этом случае граница появления конденсата будет располагаться близко к внутренней стороне и при сильном похолодании может сместиться на внутреннюю поверхность, на стык с утеплителем. В этом случае также с большой вероятностью будет возможно появление влаги внутри помещений, влекущее неприятные последствия. Поэтому такой вариант утепления не рекомендуется и производится только в тех случаях, когда нет других решений. При этом необходимо обеспечить дополнительные мероприятия для предотвращения негативных последствий – предусмотреть между утеплителем и облицовкой воздушный зазор, отверстия для вентиляции, устроить дополнительную вентиляцию помещений для удаления водяных паров, кондиционирование воздуха с уменьшением влажности.

Расположение точки росы при разных вариантах утепления стен

Рассмотрим на примере, как можно рассчитать положение границы выпадения конденсата в конструкции с наружным утеплением. Для расчета потребуются следующие данные:

  • толщина стены, включая основной материал (h1, в метрах) и утеплитель (h2, м);
  • коэффициенты теплопроводности для несущей конструкции (λ1, Вт/(м*°C) и утеплителя (λ1, Вт/(м*°C);
  • нормативная температура в помещении (t1, °C);
  • температура воздуха снаружи помещений, принимаемая для наиболее холодного времени года в данном регионе (t2,°C);
  • нормативная относительная влажность в помещении (%);
  • нормативная величина точки росы при данных температуре и влажности (°C)

Условия для расчета примем следующие:

  • стена кирпичная толщиной h1 = 0,51 м, утеплитель – пенополистирол толщиной h2 = 0,1 м;
  • коэффициент теплопроводности, установленный по нормативному документу для силикатного кирпича, укладываемого на цементно-песчаном растворе, согласно таблице приложения «Д» СП 23-101-2004 λ1 = 0,7 Вт/(м*°C);
  • коэффициент теплопроводности для утеплителя ППС – пенополистирола, имеющего плотность 100 кг/м² согласно таблице приложения «Д» СП 23-101-2004 λ2 = 0,041 Вт/(м*°C);
  • температура внутри помещений +22 °C, как установлено нормативами в пределах 20—22 °C по таблице 1 СП 23-101-2004 для жилых помещений;
  • наружная температура воздуха –15 °C для наиболее холодного времени года в условной местности;
  • влажность в помещениях – 50%, также в пределах нормативной (не более 55% согласно таблице 1 СП 23-101-2004) для жилых помещений;
  • величина точки росы для приведенных значений температур и влажности, которую берем по вышеприведенной таблице – 12,94 °C.

Вначале определяем тепловые сопротивления каждого слоя, составляющего стену, и отношение этих значений друг к другу. Далее рассчитываем перепад температур в несущем слое кладки и на границе между кладкой и утеплителем:

  • тепловое сопротивление кладки рассчитывается как отношение толщины к коэффициенту теплопроводности: h1/ λ1 = 0,51/0,7 = 0,729 Вт/(м²*°C);
  • тепловое сопротивление утеплителя будет равно: h2/ λ2 = 0,1/0,041 = 2,5 Вт/(м²*°C);
  • отношение тепловых сопротивлений: N = 0,729/2,5 = 0,292;
  • перепад температур в слое кирпичной кладки составит: Т = t1 – t2xN= 22 — (-15) х 0,292 = 37 х 0,292 = 10,8 °C;
  • температура на стыке кладки и утеплителя составит: 24 – 10,8 = 13,2 °C.

По результатам расчета построим график изменения температуры в массиве стены и определим точное положение точки росы.

График изменения температуры в толще стены и расположение точки росы при утеплении снаружи

По графику мы видим, что точка росы, величина которой составляет 12,94 °C, находится в пределах толщины утеплителя, что является оптимальным вариантом, но очень близко к стыку между поверхностью стены и утеплителем. При снижении наружной температуры воздуха граница выпадения конденсата может смещаться на этот стык и далее внутрь стены. В принципе, это не вызовет особых последствий и конденсат на поверхности внутри помещений образовываться не может.

Условия расчета были приняты для средней полосы России. В климатических условиях регионов, расположенных в более северных широтах, принимается большая толщина стены и, соответственно, утеплителя, что позволит обеспечить расположение границы образования конденсата в пределах утепляющего слоя.

В случае утепления с внутренней стороны при всех тех же условиях: толщины несущей конструкции и утеплителя, наружной и внутренней температуры, влажности, принятых в приведенном примере расчета, график температурного изменения в толще стены и на границах будет выглядеть так:

График изменения температуры в толще стены и расположение точки росы при утеплении изнутри

Мы видим, что граница выпадения конденсата из воздуха в этом случае сместится почти на внутреннюю поверхность и вероятность появления влаги в помещении при понижении температуры снаружи намного повысится.

Если вам необходимо рассчитать точку росы, калькулятор для быстрого определения ее величины находится на портале.

Точка росы и паропроницаемость конструкций

При проектировании ограждающих конструкций, обеспечении нормативной тепловой защиты помещений большое значение имеет учет паропроницаемости материалов. Величина паропроницаемости зависит от объема водяных паров, которые может пропустить данный материал в единицу времени. Практически все материалы, используемые в современном строительстве, – бетон, кирпич, древесина и многие другие – имеют мелкие поры, через которые может циркулировать воздух, несущий водяные пары. Поэтому проектировщики, разрабатывая ограждающие конструкции и подбирая материалы для их сооружения, обязательно учитывают паропроницаемость. При этом должны соблюдаться три принципа:

  • не должно быть препятствий для удаления влаги в случае ее конденсации на одной из поверхностей или внутри материала;
  • паропроницаемость ограждающих конструкций должна увеличиваться со стороны внутренних помещений наружу;
  • тепловое сопротивление материалов, из которых сооружаются наружные стены, также должно возрастать по направлению к внешней стороне.

Схема паропроницаемости стен

На схеме мы видим правильный состав конструкции наружных стен, обеспечивающий нормативную тепловую защиту внутренних помещений и удаление влаги из материалов при ее конденсации на поверхностях или внутри толщи стены.

Указанные выше принципы нарушаются при внутреннем утеплении, поэтому такой способ тепловой защиты рекомендуется только в крайнем случае.

Все современные конструкции наружных стен базируются на этих принципах. Однако некоторые утеплители, которые включают в состав конструкции стен, обладают почти нулевой паропроницаемостью. Например, пенополистирол, имеющий замкнутую ячеистую структуру, не пропускает воздух и, соответственно, водяные пары. В этом случае особенно важно точно рассчитать толщину конструкции и утеплителя таким образом, чтобы граница образования конденсата находилась в пределах утеплителя.

Расчет точки росы на стене

При строительстве здания или отдельных его частей часто перед застройщиком возникает понятие точка росы.

Этот термин слышали все кто хоть раз менял окна, утеплял стены или менял систему отопления в своем жилье.

Итак, рассмотрим, что такое точка росы, зачем надо знать её расположение в стене и как её можно определить с помощью доступных подручных средств.

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.
Читать еще:  Чугунные радиаторы отопления какие лучше

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:

    Если всё же утеплитель укладывается внутри здания, то следует провести дополнительные мероприятия:

    • оставить воздушный карман между слоем теплоизоляции и облицовкой;
    • предусмотреть устройство вентиляционных отверстий и обогрев помещения с дополнительным уменьшением уровня влажности.

    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, пароизоляция и вентилируемый зазор в стене

    Водяной пар в стене — откуда он?

    Для того чтобы понять, к каким последствиям приведёт отсутствие вентилируемого зазора в стенах, выполненных из двух и более слоев разных материалов, и всегда ли нужны зазоры в стенах, необходимо напомнить о физических процессах, происходящих в наружной стене в случае разности температур на её внутренней и наружной поверхностях.

    Как известно в воздухе всегда содержатся водяные пары. Парциальное давление пара зависит от температуры воздуха. С повышением температуры парциальное давление водяных паров увеличивается.

    В холодное время года парциальное давление паров внутри помещения значительно выше, чем снаружи. Под действием разницы давлений водяные пары стремятся попасть изнутри дома в область меньшего давления, т.е. на сторону слоя материала с меньшей температурой — на наружную поверхность стены.

    Также известно, что при охлаждении воздуха водяной пар, содержащийся в нём, достигает предельного насыщения, после чего конденсируется в росу.

    Точка росы – это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.

    На приведённой диаграмме, Рис.1., представлено максимально возможное содержание водяного пара в воздухе в зависимости от температуры.

    Отношение массовой доли водяного пара в воздухе к максимально возможной доле при данной температуре называется относительной влажностью, измеряемой в процентах.

    Например, если температура воздуха составляет 20 °С, а влажность – 50%, это означает, что в воздухе содержится 50% того максимального количества воды, которое может там находится.

    Как известно строительные материалы обладают разной способностью пропускать содержащиеся в воздухе водяные пары, под действием разности их парциальных давлений. Это свойство материалов называется сопротивление паропроницанию, измеряется в м2*час*Па/мг.

    Кратко резюмируя вышесказанное, в зимний период воздушные массы, в состав которых входят водяные пары, будут проходить сквозь паропроницаемую конструкцию внешней стены изнутри наружу.

    Температура воздушной массы будет уменьшаться по мере приближения к внешней поверхности стены.

    В сухой стене — пароизоляция и вентилируемый зазор

    Точка росы в правильно спроектированной стене без утеплителя окажется в толще стены, ближе к наружной поверхности, где пар будет конденсироваться и увлажнять стену.

    Зимой, в результате превращения пара в воду на границе конденсации, наружная поверхность стены будет накапливать влагу.

    В теплое время года эта накопленная влага должна иметь возможность испариться.

    Необходимо обеспечивать смещение баланса между количеством поступающих в стену паров изнутри помещения и испарением из стены накопившейся влаги в сторону испарения.

    Баланс влагонакопления в стене можно смещать в сторону удаления влаги двумя путями:

    1. Уменьшать паропроницаемость внутренних слоев стены, сокращая тем самым количество пара в стене.
    2. И (или) увеличивать испарительную способность наружной поверхности на границе конденсации.

    Однослойные стены имеют одинаковое сопротивление паропроницанию по всей толщине, а также равномерное изменение температуры по толщине стены. Граница конденсации водяных паров в правильно спроектированной стене без утеплителя находится в толще стены, ближе к наружной поверхности. Это обеспечивает таким стенам положительный баланс удаления влаги из толщи стены во всех случаях, кроме помещений с повышенной влажностью.

    В многослойных стенах с утеплителем используются материалы с разным сопротивлением паропроницанию. Кроме того, распределение температуры в толще многослойной стены не равномерное. На границе слоев в толще стены имеем резкие перепады температуры.

    Чтобы обеспечить требуемый баланс перемещения влаги в многослойной стене необходимо, чтобы сопротивление паропроницанию материала в стене уменьшалось по направлению от внутренней поверхности к наружной.

    В противном случае, если наружный слой будет иметь большее сопротивление паропроницанию, баланс влагоперемещения сместится в сторону накопления влаги в стене.

    Сопротивление паропроницанию газобетона значительно меньше, чем у керамики. При фасадной отделке дома из газобетона керамическим кирпичом обязателен вентилируемый зазор между слоями. При отсутствии зазора блоки будут накапливать влагу.

    Вентилируемый зазор между лицевой кладкой из керамического кирпича и несущей стеной из керамзитобетонных блоков не нужен, т.к. сопротивление паропроницанию кирпичной облицовки меньше, чем у стены из керамзитобетонных блоков.

    При неправильном устройстве стены, влага в утеплителе будет накапливаться постепенно.

    Уже на второй, максимум третий-пятый отопительный период, можно будет ощутить существенное увеличение расходов на отопление. Связано это, естественно, с тем, что увеличилась влажность теплоизоляционного слоя и всей конструкции в целом, а соответственно существенно снизился показатель термического сопротивления стены.

    Влага из утеплителя будет передаваться и в соседние слои стены. На внутренней поверхности наружных стен может образовываться грибок и плесень.

    Кроме накопления влаги, в утеплителе стены происходит еще один процесс — замерзание сконденсировавшейся влаги. Известно, что периодическое замерзание и оттаивание большого количества воды в толще материала разрушает его.

    Увлажнение конденсатом утеплителя, например эковаты, также ведет к вымыванию антисептиков и антипиренов. Чаще всего, это борная кислота. Концентрация которой со временем будет снижаться.

    Любой утеплитель постепенно, с годами, теряет свои теплосберегающие свойства. Когда надо менять утеплитель читайте здесь.

    Стеновые материалы различаются по своей способности противостоять замерзанию конденсата. Поэтому, в зависимости от паропроницаемости и морозостойкости утеплителя, необходимо ограничивать общее количество конденсата, накапливающегося в утеплителе за зимний период.

    Например, минераловатный утеплитель имеет высокую паропроницаемость и очень низкую морозостойкость. В конструкциях с минераловатным утеплителем (стены, чердачные и цокольные перекрытия, мансардные крыши) для уменьшения поступления пара в конструкцию со стороны помещения всегда укладывают паронепроницаемую пленку.

    Без пленки стена имела бы слишком малое сопротивление паропроницанию и, как следствие, в толще утеплителя выделялось и замерзало бы большое количество воды. Утеплитель в такой стене через 5-7 лет эксплуатации здания превратился бы в труху и осыпался.

    Толщина теплоизоляции должна быть достаточной для того, чтобы удерживать точку росы в толще утеплителя, рис.2а.

    При малой толщине утеплителя температура точки росы окажется на внутренней поверхности стены и пары будут конденсироваться уже на внутренней поверхности наружной стены, рис.2б.

    Понятно, что количество влаги, сконденсировавшейся в утеплителе, будет увеличиваться с ростом влажности воздуха в помещении и с увеличением суровости зимнего климата в месте строительства.

    Читать еще:  Ленточный фундамент без заглубления

    Количество испаряемой из стены влаги в летнее время также зависит от климатических факторов — температуры и влажности воздуха в зоне строительства.

    Как видим, процес перемещения влаги в толще стены зависит от многих факторов. Влажностный режим стен и других ограждений дома можно рассчитать, Рис. 3.

    По результатам расчета определяют необходимость уменьшения паропроницаемости внутренних слоев стены или необходимость вентилируемого зазора на границе конденсации.

    Результаты проведенных расчетов влажностного режима различных вариантов утепленных стен (кирпичные, ячеистобетонные, керамзитобетонные, деревянные) показывают, что в конструкциях с вентилируемым зазором на границе конденсации накопления влаги в ограждениях жилых зданий не происходит во всех климатических зонах России.

    Многослойные стены без вентилируемого зазора необходимо применять, основываясь на расчете влагонакопления. Для принятия решения, следует обратиться за консультацией к местным специалистам, профессионально занимающимся проектированием и строительством жилых зданий. Результаты расчета влагонакопления типовых конструкций стен в месте строительства, местным строителям давно известны.

    «Стена каменная трехслойная с облицовкой из кирпича» — это статья об особенностях влагонакопления и утепления стен из кирпича или каменных блоков.

    Особенности влагонакопления в стенах с фасадным утеплением пенопластом, пенополистиролом

    Утеплители из вспененных полимеров — пенопласта, пенополистирола, пенополиуретана, обладают очень низкой паропроницаемостью. Слой плит утеплителя из этих материалов на фасаде служит барьером для пара. Конденсация пара может происходить только на границе утеплителя и стены. Слой утеплителя препятствует высыханию конденсата в стене.

    Для предотвращения накопления влаги в стене с полимерным утеплителем необходимо исключить конденсацию пара на границе стены и утеплителя. Как это сделать? Для этого необходимо сделать так, чтобы на границе стены и утеплителя температура всегда, в любые морозы, была бы выше температуры точки росы.

    Указанное выше условие распределения температур в стене обычно легко выполняется, если сопротивление теплопередаче слоя утеплителя будет заметно больше, чем у утепляемой стены. Например, утепление «холодной» кирпичной стены дома пенопластом толщиной 100 мм. в климатических условиях средней полосы России обычно не приводит к накоплению влаги в стене.

    Совсем другое дело, если пенопластом утепляется стена из «теплого» бруса, бревна, газобетона или поризованной керамики. А также, если для кирпичной стены выбрать очень тонкий полимерный утеплитель. В этих случаях температура на границе слоев может легко оказаться ниже точки росы и, чтобы убедиться в отсутствии влагонакопления, лучше выполнить соответствующий расчет.

    Выше на рисунке показан график распределения температуры в утепленной стене для случая, когда сопротивление теплопередаче стены больше, чем слоя утеплителя. Например, если стену из газобетона с толщиной кладки 400 мм. утеплить пенопластом толщиной 50 мм., то температура на границе с утеплителем зимой будет отрицательной. В результате будет происходить конденсация пара и накопление влаги в стене.

    Толщину полимерного утеплителя выбирают в два этапа:

    1. Выбирают, исходя из необходимости обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены.
    2. Затем выполняют проверку на отсутствие конденсации пара в толще стены.

    Если проверка по п.2. показывает обратное, то приходится увеличивать толщину утеплителя. Чем толще полимерный утеплитель — тем меньше риск конденсации пара и влагонакопления в материале стены. Но, это приводит к увеличению расходов на строительство.

    Особенно большая разница в толщине утеплителя, выбранного по двум вышеуказанным условиям, имеет место при утеплении стен с высокой паропроницаемостью и низкой теплопроводностью. Толщина утеплителя для обеспечения энергосбережения получается для таких стен сравнительно маленькой, а для отсутствия конденсации — толщина плит должна быть неоправданно большой.

    Поэтому, для утепления стен из материалов с высокой паропроницаемостью и низкой теплопроводностью выгоднее использовать минераловатные утеплители. Это относится прежде всего к стенам из дерева, газобетона, газосиликата, крупнопористого керамзитобетона.

    Устройство пароизоляции изнутри обязательно для стен из материалов с высокой паропроницаемостью при любом варианте утепления и облицовки фасада.

    Для устройства пароизоляции внутреннюю отделку выполняют из материалов с высоким сопротивлением паропроницанию — на стену наносят грунтовку глубокого проникновения в несколько слоев, цементную штукатурку, виниловые обои или используют паронепроницаемую пленку.

    Все описанное выше относится не только к стенам, но и к другим конструкциям, ограждающим тепловой контур здания — чердачным и цокольным перекрытиям, мансардным крышам.

    Посмотрите видео, в котором наглядно показаны теплофизические процессы в утепленных скатах крыши. Аналогичные процессы происходят и в наружных стенах зданий.

    Прочитав эту статью, Вы узнали, как сделать стену сухой.

    Стена должна быть еще и теплой. Об этом читайте в следующей статье.

    Утепление газобетона, почему стена должна «дышать»?

    Какое отношение эта «занимательная физика» имеет к строительству дома? Самое непосредственное. Стены формируют тепловой контур дома, защищают от жары, холода, ветра и, разумеется, воды (осадков)

    Однако вода в помещении присутствует всегда: она поступает вместе с воздухом. Кроме того, сам человек испаряет водяной пар (семья из трех человек – до 10 кг пара в сутки). Большая часть водяного пара удаляется вентиляцией или проветриванием, меньшая «выходит» на улицу через стены, потому что в зимний период воздух на улице более сухой, чем в помещении. На своем пути влага в виде пара встречает фронт холода, конденсируется и выпадает в виде капель жидкости – точка росы.

    Факт: конденсация воды есть всегда, вне зависимости от стенового материала. Важно, чтобы ничего не препятствовало выходу влаги наружу: сколько «зашло» или сформировалось — столько же и вышло.

    В определенных ситуациях (высокая влажность в помещении, низкая температура в помещении и/или на улице) влага может конденсироваться на поверхности стен внутри помещения. Это приведет к разрушению отделки, появлению плесени, грибка, неприятных запахов.

    Факторы, способствующие конденсации:

    • Высокая влажность внутри помещения, особенно в сочетании с пониженной температурой. Например, во время строительных и отделочных работ. Важно: влага, внесенная при строительстве, обычно испаряется в течение года при условии нормальной вентиляции. Значительная часть этой влаги выходит через наружные стены за счет паропроницаемости стеновых материалов если она не оказалась «запертой» внутри стены (подробнее об этом – смотрите ниже);
    • Недостаточная теплоизолирующая способность (сопротивление теплопередаче) наружных стен. Ошибка в выборе материала или его толщины чревата тем, что стены дома будут холодными, хотя температура воздуха в помещении может быть и достаточно высокой (благодаря активной работе системы отопления);
    • Наличие «мостиков холода» – участков стены с низкой теплоизолирующей способностью. Такой мостик может создать металлический анкер, проходящий насквозь наружной стены. Такой же эффект можно получить, если класть Твинблок на раствор вместо клея;
    • Нарушение технологии строительства. Например, это щели в утеплителе или некачественное заполнение клеем вертикальных стыков между блоками;
    • Влага (водяной пар) «запирается» внутри. На этом факторе мы остановимся подробнее.

    Выход влаги через конструкцию стены нарушается, если материал с хорошей паропроницаемостью облицевать снаружи материалом с плохой паропроницаемостью.

    Пример: если ячеистый бетон (газоблок) облицевать пенополистиролом (пенопластом или экструдированным пенополистиролом), то часть водяного пара, который пропустил ячеистый бетон, не сможет выйти на улицу и будет постепенно напитывать стену. В результате теплоизоляционные характеристики ячеистого бетона ухудшатся, и есть риск, что со временем конструкция начнет промерзать. Впрочем, даже в этом случае стена из Твинблока сохранит прочностные характеристики – благодаря высокой морозостойкости. Морозостойкость Твинблока значительно выше, чем у других материалов.

    При использовании многослойной конструкции стен (материал плюс теплоизоляция) необходимо следовать принципу: чем ближе к улице, тем выше паропроницаемость слоев. Вот почему в качестве утеплителя наружных стен рекомендуют использовать не пенопласт или ЭППС (экструдированный пенополистирол), а паропроницаемую минеральную вату (например базальтовую) и паропроницаемые штукатурные составы и краски.

    Что будет со стенами, если использовать газоНЕпроницаемые материалы для утепления и отделки? Ничего хорошего: возникнет эффект парника. Теплоизоляция или сам стеновой материал намокнут, потеряют теплоизолирующие свойства и разрушаться (если это не Твинблок).

    Расчет «Точки росы» для стен своего коттеджа

    В интернете можно найти соответствующие онлайн калькуляторы теплотехники ограждающих конструкций. Рекомендуем следующий:

    Пример расчета по ссылке:
    Регион: Екатеринбург, Свердловской области;
    Помещение: Жилое;
    Тип конструкции: Стена;
    Слои конструкции: Газобетон автоклавный D400, толщиной 400 мм
    (один слой, без отделки и утепления)

    Достаточно выбрать регион и ввести информацию о конструктиве стен (послойно). Далее – открыть вкладку «Влагонакопление». Если появится вывод, что «Ограждающая конструкция удовлетворяет нормам по переувлажнению» — все, расчет закончен!

    Обратите внимание: при расчете «точки росы» рассматривается средняя температура за отопительный период. В Свердловской области она порядка -7°С. Если в течение нескольких дней температура опустится до -35°С, через стену не успеет пройти такое количество пара, которое заполнит все поры, влага превратится в лед, а лед «порвет» материал. Особенно, если стены из Твинблока – его морозостойкость (F) составляет 100 циклов.

    Чем ниже температура, тем меньше влажность воздуха и на улице, и в помещении. Таким образом, вероятность превращения пара в воду невелика.

    Резюме: сама по себе «Точка росы» в стене не так опасна, как нас часто пугают. Риски возникают только из-за накопления влаги в стенах за отопительный период в целом.

    Какой конструктив стен оптимальный с точки зрения стоимости и минимизации рисков?

    Этот вопрос волнует любого, кто планирует строить коттедж, дачу, баню…
    Инженеры завода «Теплит» рассмотрели и проанализировали самые популярные в индивидуальном строительстве конструктивы наружных стен с точки зрения риска образования «Точки росы» и паропроницаемости. При подготовке выводов были учтены свойства, стоимость материалов и работ.

    Основные выводы:

      1. Стены из газобетона плотности D500 (самый распространенный тип газобетонных блоков, выпускаемых всеми производителями) толщиной 300 мм и 400 мм, а также из кирпича или керамических блоков, требуют дополнительного утепления. Значит сроки строительства увеличатся, как и смета на дом (покупка утеплителя и работы по его монтажу);
      2. Утепление пенопластом наружных стен – рискованный шаг, каким бы ни был материал стен: с большой долей вероятности в толще стен будет накапливаться влага;
      3. Стены из газобетона плотности D400 толщиной 400 мм (Твинблок Д400 (D400) толщиной 400 мм) утеплять не надо. Этот материал оптимален с точки зрения цены и качества, в том числе, качества проживания в доме:

    — стены из Твинблока Д400 (D400) не теряют теплоэффективности. В доме в любое время года будет комфортная температура и микроклимат;

    — стены «дышат», лишняя влага испаряется, значит, отсутствует риск опасного влагонакопления и конденсации. Стены не отсыреют, в помещении не заведется грибок. Таким образом, и ваше здоровье, и отделка в безопасности;

    — Твинблок Д400 (D400) – теплый материал, заметно теплее распространенных газобетонных блоков плотности D500. Возведение наружных стен из Твинблока плотности Д400 (D400) дает возможность снизить затраты на отопление и нагрузку на инженерные сети дома;

    — Твинблок Д400 (D400) позволяет сократить сроки строительства, ведь в утеплении наружных стен нет необходимости;

    Да, мы «льем воду на свою мельницу», рекомендуя Твинблок плотности Д400 (D400). Однако мы абсолютно уверены в потребительских характеристиках и ценности нашего продукта. Отзывы покупателей и рост популярности Твинблока плотности Д400 (от 40 до 50% рост объема продаж каждый год) это подтверждают. Да что там говорить, сами работники завода строят теперь дома именно из этого материала!

    Напоследок – рекомендации для тех, кто строит из газобетона:

    1. Самая экономичная, быстрая в производстве и комфортная в проживании конструкция наружных стен – из газобетонных блоков плотности Д400 (D400). В нашем регионе такие блоки выпускает только завод «Теплит» под торговой маркой Твинблок;

    При соблюдении этих рекомендаций можно не опасаться негативных последствий, связанных с «Точкой росы». Ее появление – естественный физический процесс. Главное – учитывать этот фактор при выборе конструктива стен и соблюдать технологию в ходе строительства!

    Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector