Утепление дома позволяет не только жить с комфортом, но и меньше платить за отопление. Процесс утепления начинают с выбора способа теплоизоляции и подбора теплоизоляционных материалов . На первый взгляд все кажется просто: добавь слой хорошего теплоизоляционного материала к толщине стены и наслаждайся теплом и уютом!
На деле все оказывается значительно сложнее. В интернете немало роликов с сюжетами о плесени на стенах и разрушении построек, причиной которых стало всего лишь неправильное утепление строения, а точнее, положение точки росы внутри дома или в массиве стены, что привело к скоплению влаги на поверхности стен.
Правильное определение точки росы в стене является главным условием проведения качественного, надежного и эффективного утепления дома.
В физике точкой росы называют температуру газа, при которой водяной пар, присутствующий в нем, при постоянном давлении, из газообразного состояния переходит в жидкое состояние. При этом в воздухе образуется конденсат, или, как часто говорят, выпадает роса.
Точка росы неразрывно связана с концентрацией водяного пара в воздухе: чем она выше, тем выше температура точки росы. Простой пример, в бане, в парильне, конденсат образуется даже при температуре, приближенной к 100 С. Для образования капель воды в парной пару достаточно вступить в контакт с любой поверхностью, нагрев которой хоть немного ниже его температуры.
Уровень концентрации водяного пара в воздухе называют влажностью. Для определения влажности используют прибор гигрометр. В жилом помещении при температуре воздуха 20-25 С нормальной считается влажность 40-60%.
Определить точку росы для жилого помещения можно по теплотехническим таблицам.
Для среднестатистического жилого помещения ее значение находится в диапазоне от 6 до 12 С. Это, значит, что на любой поверхности, имеющей температуру равную температуре точки росы и ниже нее (12С и ниже), помещенной в жилом помещении, обязательно образуется конденсат. Именно это явление можно наблюдать на поверхности плохих окон в холодное время года.
А при чем здесь стены?
Спросите вы, ведь их внутренняя поверхность в отапливаемой квартире или доме всегда теплая и имеет температуру окружающего воздуха, а в местах установки радиаторов, превышает ее.
Действительно на внутренней поверхности стен конденсат не образуется… до тех пор, пока вы не решите утеплить их изнутри, используя для этого любой, понравившийся вам теплоизоляционный материал. Неважно, возьмете вы паропроницаемый утеплитель на основе каменной ваты или отдадите предпочтение понеполистиролу – эффект будет примерно одинаковый. На внутренней поверхности стен под слоем утеплителя со временем образуется влага, скопление которой может привести к плесени. Виной тому точка росы на внутренней поверхности стен.
Где она, точка росы?
Температура внутренней поверхности стены дома равна температуре помещения, а температура наружной поверхности стены дома равна температуре окружающей среды. В холодное время года может наблюдаться разница температур внутри и снаружи 30 и более градусов.
Потерю тепла через поверхность стены можно представить графически, соединив прямой линией отметку температур внутри и снаружи дома. Падение температуры в толще стены идет постепенно и тем интенсивнее, чем меньше толщина стены или чем выше теплопроводность материалов, из которых она изготовлена, но в любом случае при однородном составе стены (например, только из кирпича) температура точки росы (12 С и ниже) будет находиться внутри стены.
Именно здесь, внутри стены, происходит образование конденсата, что ведет к промерзанию стен и их разрушению при многократных циклах замерзания и оттаивания. По этой причине рекомендуется отапливать дом постоянно, поддерживая на одном и том же уровне температуру стен, стараясь исключить периоды оттаивания постройки и нового промерзания.
Следует отметить, что из какого бы материала не был построен дом, стены его всегда паропроницаемы в той или иной степени. Внутри стены всегда присутствует некоторое количество влаги.
Если утеплили стены изнутри
При расположении теплоизоляционного материала с внутренней поверхности стен (рис1) Основное падение температуры будет приходиться на толщу теплоизоляции. В итоге температура ее поверхности внутри дома будет равна температуре комнаты, а температура наружной поверхности в зависимости от толщи теплоизоляционного материала и его качества будет ниже температуры точки росы. При этом температура стены за слоем теплоизоляции будет еще ниже на 1-3 С, что неизменно приведет к выпадению конденсата.
Получается, что водяной пар, находящийся в доме, стремясь выйти наружу, проходит через теплоизоляционный материал, остывает и конденсируется на внутренних стенах, не попадая в их толщу, даже если для стен использован строительный материал с хорошей паропроницаемостью.
Вывод может быть только один: утеплять дом изнутри нельзя!
Как вывести точку росы наружу?
При расположении теплоизоляционного материала снаружи стен температуру окружающей среды будет иметь не стена, а наружный слой теплоизоляции. График падения температуры в этом случае будет более пологим, а температура точки росы на нем, в зависимости от разницы температур снаружи и внутри дома, будет находиться за пределами стены в толще теплоизоляционного материала или в стене, но в непосредственной близости к ее наружной поверхности.
Получается, что чем толще слой теплоизоляции, тем вероятнее нахождение точки росы за пределами стены, а это значит, что хорошо утепленные снаружи стены дома будут всегда сухими, что позволит увеличить срок эксплуатации строения.
Как рассчитать точку росы?
Для расчета точки росы в стене используется методика проектирования тепловой защиты зданий, подробно изложенная в Своде правил по проектированию и строительству СП 23-101-2004. Приблизительный примитивный расчет в этом вряд ли поможет.
Получить достоверные результаты можно воспользовавшись услугами соответствующих онлайн калькуляторов, найти которые несложно в интернете.
Какому теплоизоляционному материалу отдать предпочтение
Понятие точки росы в стене позволяет лучше понять и представить физические процессы, связанные с потерей тепла через плоскость стены и правильно выбрать теплоизоляционный материал, определив при этом способы его монтажа.
Как правило, выбирать приходится между минеральной ватой и пенополстиролом.
Теплоизоляционные материалы на основе минеральной ваты отличаются паропроницаемостью и при нахождении точки росы в их массиве не препятствуют движению пара и его выходу наружу, в атмосферу. Разумеется, речь идет лишь о части водяного пара. Оставшаяся часть превратится в воду и стечет вниз по слою утеплителя. Кстати, все теплоизоляционные материалы из базальтового и стекловолокна устойчивы к воздействию влаги, не подвержены плесени и отлично переносят многократные циклы оттаивания и замерзания. Так что положение точки росы в слое теплоизоляции вреда ей не причинит.
Пенополистирол не паропроницаем. Поэтому влага скопится на его внутренней поверхности. Для ее отвода между стеной и слоем теплоизоляции нужно оставлять пазу, делая в них направляющие. Только в этом случае можно говорить о сохранности стен и высоком качестве их утепления.
Точка росы – это такая температура среды, при которой вода, находящаяся в воздухе, превращается из газа в жидкость (конденсируется).
Влажность воздуха зависит от его температуры. При одинаковом количестве водяного пара, холодный воздух будет более влажным, чем теплый.
Если мы будем плавно охлаждать воздух, то наступит такая температура, при которой влажность станет стопроцентной. В этот момент выпадает жидкий конденсат (роса). Такая температура называется точкой росы.
Температура и влажность воздуха на внутренней грани стены или кровли дома значительно выше, чем на улице. Это приводит к тому самому плавному понижению температуры внутри конструкции. При неграмотном подборе утеплителя, появляется вероятность, что внутри стены будет такая влажность и температура, при которой образуется конденсат .
Положение точки росы в конструкции стены зависит от того:
- насколько тепло внутри помещения;
- насколько холодно на улице;
- ширины и теплопроводности строительных материалов, из которых состоит стена;
- влажности в помещении;
- влажности воздуха на улице.
Выясним, как меняется положение точки росы в разных ситуациях.
В стене без утеплителя
. Если стена вашего дома вообще не утеплена, то температура внутри ее конструкции будет плавно понижаться от внутренней грани к наружной.
А точка росы тогда может располагаться : в середине стены; близко к наружной грани стены; близко к внутренней грани стены.
В стене с утеплителем снаружи . В месте, где расположен утеплитель достаточной толщины, будет наблюдаться резкий перепад температур. Тогда точка росы окажется внутри утеплителя, а вся стена будет теплой.
Если утеплитель обладает слишком маленькой толщиной, то точка росы может сместиться к середине стены или к ее внутреннему краю.
В стене с утеплителем внутри . В таком случае, так же будет наблюдаться резкий скачок температуры в месте, где расположен утеплитель. При этом стена окажется в холодной зоне и точка росы сместится к внутреннему краю стены.
Чтобы найти температуру точки росы
необходимо воспользоваться таблицей.
Для этого найдите в таблице соответствующую комнатную температуру и на пересечение с текущими показания влажности будет находится температура точки росы.
Какие существуют методы определения точки росы расскажет статья "Определение точки росы: секреты и нюансы".
Последствия неграмотного выбора и расчета
Точка росы, возникающая внутри материала, приводит к его увлажнению. Намокание стен имеет следующие последствия:
- Увлажненный бетон и кирпич обладают меньшими теплозащитными свойствами.
- На мокрой стене может развиться грибок и плесень.
- В помещении с влажными стенами будет неприятный микроклимат.
- Если влага внутри стены замерзнет и кристаллизуется, то ее кристаллы будут разрушать материал конструкции. Несколько циклов замораживания и оттаивания могут привести к потере прочности материала.
- Для утеплителя влажность опасна ухудшением его теплозащитных свойств.
Совет! Влажный утеплитель легко просушить, если устроить специальные продухи. Именно по такой технологии работает вентилируемый фасад.
Расчет утеплителя сводится к подбору его толщины в каждом конкретном случае. При этом расчете необходимо обращать внимание на положение точки росы. Неправильная толщина слоя утепляющего материала может привезти к намоканию и промерзанию всей конструкции стены.
Для того чтобы избежать намокания несущей конструкции стены, лучше всего размещать утеплитель снаружи. В этом случае необходимо предусмотреть, хорошую вентилируемость слоя утеплителя, а так же его защиту от непогоды.
Размещать утеплитель внутри помещения можно лишь при низкой влажности воздуха или небольшом перепаде температур внутри и снаружи вашего помещения.
Точка росы – что это и как ее определение в стене смотрите на видео:
О температуре точки росы посмотрите в видео-уроке:
Точка росы (ТР) — это температура, при которой водяной пар конденсируется и превращается в воду. При этом в воздухе образуется туман, а на холодных поверхностях выпадает конденсат (роса). Точка росы зависит в первую очередь от влажности воздуха. Влиянием атмосферного давления на ТР при дальнейшем рассмотрении будем пренебрегать.
На примере посмотрим, как изменится точка росы в зависимости от влажности внутри помещения . Примем, что температура внутри помещения стабильна и составляет +20 град. С, а влажность будет меняться от 40% до 100%.
Тогда температура поверхности на которой образуется конденсат будет иметь следующие значения (в зависимости от влажности):
40% — +6 град С и ниже
60% — +12 град С и ниже
80% — +16,5 град С и ниже
100% — +20 град С и ниже
Как видим, при обычных условиях внутри помещения (температура 20 град С и при влажность 80%), — водяной пар сконденсируется на поверхности, которая будет иметь температуру 16,5 град С и ниже.
В зависимости от температуры внутри помещения, температуры снаружи, теплоизоляционных свойств стены здания, точка росы может находиться или на внутренней поверхности стены, или на наружной, или внутри стены. Т.е. где то в стене будет такая температура, при которой водяные пары будут конденсироваться.
При изменении температур и влажности воздуха как внутри так и снаружи помещения, точка росы будет смещаться по толщине стены.
И чем ближе ТР к внутренней поверхности, тем влажнее будет стена изнутри здания. Не редки варианты, когда ТР в холодное время смещается совсем близко к внутренней поверхности или же находится прямо на ней. При таких обстоятельствах на мокрой стене за 2 – 3 года образуются плесень и грибок, внутрення отделка разрушается, в помещении будет повышенная влажность и не благоприятные для жизни условия.
Утепляя здание, мы меняем и место нахождения точки росы по толщине стены, так как температура стены при утеплении изменится.
Графики изменения температуры по толщине стены наглядно показывают положение точки росы в зависимости от применяемого утепления. Указана примерная ситуация. Точное положение точки росы, конечно же будет определяться только расчетом в зависимости от толщины и теплопроводности материалов стены и утеплителя, от температуры снаружи и внутри здания, от влажности воздуха снаружи и внутри, и от других факторов имеющих меньшее значение.
Обычная стена без утепления. С повышением влажности воздуха и с понижением наружной температуры, точка росы смещается ближе к внутренней поверхности стен. Для «холодных» стен не редки случаи нахождения ТР внутри помещения.
Стена с недостаточным утеплением. Точка росы смещается на стену из утеплителя при похолодании.
Стена с нормальным утеплением. Точка росы находится в утеплителе, даже в очень холодное время.
Внутреннее утепление. Трудно добиться что бы точка росы не находилась внутри помещения. На стенах образуется конденсат.
Специалисты сходятся во мнении, что здания должны утепляться только снаружи. При этом толщина и качество утеплителя должны соответствовать ГОСТу. Точка росы при этом всегда должна оставаться внутри слоя утепления.
Утепление здания изнутри считается даже вредным. Сами стены при этом становятся более холодными, так как изолируются от теплого воздуха слоем утеплителя. Практически невозможно сделать так, что бы стены и утеплитель не мокрели. Множество людей ищут ответ на вопрос: «Можно ли утеплять стены изнутри ?». Ответ практически однозначный – нет. Это вредно для здания, но главное, — вредно для здоровья людей живущих в нем. Потому что стены будут намокать и на них под слоем утеплителя будут разростаться плесень и грибок. Конечно возможны варианты, когда такой вид утепления в общем то применим. Это можно сделать при достаточном тепловом сопротивлении самой стены, при весьма теплом климате, при отличной вентиляции и отоплении внутри здания, но… стоит ли тогда вообще рисковать и утеплять внутреннюю поверхность стены?
Каждый из нас неоднократно становился свидетелем образованием капелек воды на окружающих предметах и конструкциях. Объясняется это тем, что над предметом, принесённым с мороза, охлаждается окружающий воздух. Происходит насыщение водяными парами, и на предмете конденсируется роса.
Такую же природу имеет запотевание окон в квартире. Причиной того, что «окна плачут», являются процессы конденсации, на которые влияют влажность и температура окружающего воздуха.
Образование конденсата тесно связано с понятием точки росы. Для лучшего понимания описанных явлений просто необходимо детальнее рассмотреть этот фактор.
Точка росы. Что это?
Точка росы - это температура охлаждения окружающего воздуха, при которой водяной пар, который в нём содержится, начинает конденсироваться, образовывая росу, то есть это температура выпадения конденсата.
Данный показатель зависит от двух факторов: температуры воздуха и его относительной влажности. Точка росы газа тем выше, чем выше его относительная влажность, то есть она приближается к фактической температуре окружающего воздуха. И наоборот, чем ниже влажность, тем ниже точка росы.
Как рассчитать точку росы?
Расчёт точки росы имеет значение во многих жизненных аспектах, в том числе и в строительстве. От правильности определения этого показателя зависит качество жизни в новостроях и уже давно сданных помещениях. Так как определить точку росы?
Для определения данного показателя пользуются формулой приблизительного расчёта температуры точки росы Тр (°С), которая определяется зависимостью относительной влажности Rh (%) и температуры воздуха Т (°С):
При помощи каких приборов она рассчитывается?
Так как же на практике рассчитывается точка росы? Определение данного показателя производят с помощью психрометра - прибора, состоящего из двух который измеряет влажность и температуру воздуха. В наши дни используется в основном в лабораториях.
Для используются портативные термогигрометры - электронные приборы, на цифровом табло которых отображаются данные об относительной влажности и температуре воздуха. На некоторых моделях отображается даже точка росы.
Также функцию расчёта точки росы имеют некоторые тепловизоры. При этом на экране отображается термограмма, на которой в режиме реального времени видны поверхности с температурой ниже точки росы.
Таблица вычисления точки росы
С помощью бытовых психрометров легко измерить влажность и температуру окружающего воздуха. Используя показания дисплея данного выпадения конденсата можно найти при помощи таблицы. По расчётным показателям температуры и влажности определяется точка росы. Таблица её расчёта имеет следующий вид:
Как определяется температура выпадения росы в строительстве?
Измерение точки росы - очень важный этап строительства зданий, который необходимо провести ещё на этапе разработки проекта. От его правильности зависит возможность конденсации воздуха внутри помещения, а следовательно, комфортность дальнейшего проживания в нём, а также его долговечность.
Любая стена обладает определённой влажностью. Именно поэтому, в зависимости от материала стены и качества теплоизоляции, на ней может образовываться конденсат. Температура точки росы зависит от:
- влажности воздуха в помещении;
- его температуры.
Так, пользуясь приведённой ранее таблицей, можно определить, что в комнате с температурой +25 градусов и относительной влажностью 65% конденсат будет образовываться на поверхностях с температурой 17,5 градусов и ниже. Следует запомнить закономерность: чем ниже влажность в комнате, тем больше разница между точкой росы и температурой в помещении.
К основным факторам, которые влияют на расположение точки росы, принадлежат:
- климат;
- температура внутри и снаружи помещения;
- влажность внутри и снаружи;
- режим проживания в помещении;
- качество функционирования отопительной и вентиляционной систем в помещении;
- толщина и материал изготовления стен;
- потолка, стен и т. д.
Особенности неутеплённых стен
Во многих помещениях утепление стен полностью отсутствует. В таких условиях возможны следующие варианты поведения точки росы в зависимости от её местоположения:
- 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).
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.
Кроме этого, обязательно обращайте внимание на способность выбираемых для утепления стен материалов противостоять воспламенению. Лучше остановить свой выбор на материалах с содержанием органических веществ менее 5%. Они считаются негорючими и наиболее подойдут для утепления жилых помещений.
Наружное утепление стен
Идеальным вариантом защиты помещения от сырости и холода является наружное утепление стен (при условии, что оно выполнено с соблюдением технологий).
В том случае, если толщина утепления выбрана оптимально, точка росы будет находиться в самом утеплителе. Стена будет оставаться абсолютно сухой на протяжении всего холодного периода, даже при резком похолодании точка росы не достигнет внутренней поверхности стены.
Если толщина теплоизоляции была рассчитана неправильно, могут возникнуть некоторые проблемы. Точка росы переместится на границу стыка теплоизоляционного материала и внешней стороны стены. В полостях между двумя материалами может возникать конденсат и скапливаться влага. В зимний период, когда температура падает ниже нуля, влага будет расширяться и превращаться в лёд, способствуя разрушению теплоизоляции и частично стены. Кроме этого, постоянная влажность поверхностей приведёт к образованию плесени.
При полном несоблюдении технологии и грубейших ошибках в расчётах возможны варианты смещения точки росы к внутренней поверхности стены, что приведёт к образованию конденсата на ней.
Внутреннее утепление стен
Утеплять стену изнутри - изначально не самый лучший вариант. Если слой теплоизоляции будет тонким, точка росы будет находиться на границе изоляционного материала и внутренней поверхности стены. Тёплый воздух в комнате при тонком слое теплоизоляции практически не будет достигать внутренней стороны стены, приводя к следующим последствиям:
- высокая вероятность намокания и промерзания стены;
- увлажнение и, как следствие, разрушение самого утеплителя;
- отличные условия для развития плесневых колоний.
Однако и такой способ утепления помещения может быть эффективным. Для этого необходимо соблюсти некоторые обязательные условия:
- должна соответствовать нормативам и не допускать чрезмерного увлажнения окружающего воздуха.
- теплосопротивление конструкции ограждения, согласно нормативным требованиям, не должно превышать 30%.
Чем чревато игнорирование выпадения конденсата в строительстве?
В зимний период, когда температура практически постоянно ниже нуля градусов, тёплый воздух внутри помещения, контактируя с любой холодной поверхностью, переохлаждается и выпадает на её поверхности в виде конденсата. Это происходит при условии, если температура соответствующей поверхности ниже точки росы, рассчитанной для данных температуры и влажности воздуха.
Если образование конденсата имеет место, стена находится во влажном состоянии практически всегда при пониженной температуре. Результатом этого становится образование плесени и развитие в ней самых разнообразных вредоносных микроорганизмов. Впоследствии они перемещаются в окружающий воздух, что приводит к различным заболеваниям жильцов, часто бывающих в помещении, в том числе и к астматическим расстройствам.
Кроме этого, дома, поражённые плесневыми и грибковыми колониями, крайне недолговечны. Разрушение здания неминуемо, и начнётся этот процесс именно с отсыревающих стен. Именно поэтому крайне важно произвести правильно все расчёты относительно точки росы ещё на этапе проектирования и строительства здания. Это позволит сделать правильный выбор относительно:
- толщины и материала стен;
- толщины и материала утеплителя;
- способа утепления стен (внутреннее либо наружное утепление);
- выбора системы вентилирования и отопления, которые смогут обеспечить оптимальный микроклимат в помещении (наилучшее соотношение относительной влажности воздуха и его температуры).
Расчет точки росы в стене можно произвести самостоятельно. При этом следует учитывать особенности климатического региона проживания, а также прочие приведённые ранее нюансы. Но всё-таки лучше обратиться в специализированные строительные организации, которые занимаются подобными расчётами на практике. Да и ответственность за правильность расчётов будет лежать не на клиенте, а на представителях организации.
Точка росы
Причина №1. Высокая паропрозрачность внутренних слоев конструкции позволяют создать большое давление водянных паров в прохладных и холодных слоях конструкции, что, как я уже писал, приведет к повышенной конденсации.
Решение проблемы точки росы
Добавьте слабо проницаемых слоев внутри (пароизолцию) и/или добавьте вент зазор снаружи. Эта мера позволит сдержать поток водяных паров сквозь стены. Но не стоит переусердствовать т.к запертые пары внутри комнаты будут копиться и это приведет к ухудшении качества воздуха внутри помещений.
Если условия эксплуатации здания особенно суровые (-20 и ниже), то стоит рассмотреть возможность принудительного поступления в помещение подогретого воздуха с помощью теплообменников или нагревателей. Это позволит использовать герметичные пароизоляционные материалы без риска испортить микроклимат в доме.
Как выполняется расчет теплопотерь?
Расчет теплопотерь определяется на основании температуры внутреннего воздуха, температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции и температуры уличного воздуха.
Температура внутри стен меняется линейно. Угол наклона графика зависит от значения термического сопротивления материала в разных его слоях.
Усредненное значение сопротивления теплопередачи внутри здания принимаем Ri = 0,13 м2 К / Вт. ГОСТ 8.524-85 и DIN 4108
Термическое сопротивление остальных слоев Re соответствует перепаду температур между внутренней поверхностью стены и уличным воздухом. (Т поверхности стены – T за пределами здания) dTe.
Затем по следующей формуле:
Ri / dTi = Re / dTe
Re = Ri * dTe / dTi
Общее тепловое сопротивление R = Re + Ri
R = Ri (1 + dTe / dTi)
И, наконец, значение теплопотерь
Температура в помещении: 20 ° C
на поверхность стены: 18 ° C
температура окружающей среды: -10 ° C
Ri = 0,13 м2 К / Вт
Ri = 0,13 м2 К / Вт
R = R (1 + dTe / dТi) = 1,95 м2 К / Вт
ТП = 0,5 Вт / м2 K
Кроме теплопотерь отображаются зоны возможной конденсации.
Расчёт точки росы
Точка росы. расчет, определение Точка росы Причина №1. Высокая паропрозрачность внутренних слоев конструкции позволяют создать большое давление водянных паров в
Расчет точки росы — просто о сложном, с наглядными примерами
Расчет точки росы необходим для минимизации негативного воздействия влаги на дом. При строительстве жилых домов учитывают такие характеристики, как толщина стен, плотность материалов, теплопроводность и паропроницаемость материалов, имея эти данные, определяют, где находится точка росы в стене.
Если пренебрегать соблюдением строительных норм, дом получится недолговечным и стены будут сильнее подвержены разрушению. После постройки дома компенсировать просчеты строительства будет сложнее, поэтому поинтересоваться тем, как рассчитать точку росы лучше еще на этапе возведения здания.
Важно знать о влажности
Прежде чем браться за определение точки росы, разберём что такое влажность — это содержание водяного пара в воздухе. На количество пара в воздухе влияет температура. Например, при температуре воздуха 0 °C максимальное значение содержания паров это 4.9 г на м3, а при 20 °C уже 17 г на м3. Отсюда вывод: чем выше температура воздуха, тем выше может быть его влажность.
Человек, который живет в доме или квартире, стирает вещи, принимает душ и готовит пищу, поэтому в воздух испаряется вода. Избыточная влажность уходит через вентиляцию на улицу, но часть паров проникает в ограждения, стремясь на улицу. Но что же происходит с этой влагой дальше, читаем дальше.
Что происходит с влагой в ограждающих конструкциях
Теплые потоки водяного пара, проходя сквозь стену, устремляются на;улицу. Снаружи стенка отдает свое тепло окружающей среде. Водяной пар, который проходит сквозь стенки охлаждается. При достижении определенной температуры пар конденсируется. Место, где конденсируется влага, принято называть точкой росы.
Что же называется точкой росы – это температура, при которой водяной пар, находящийся в воздухе, при охлаждении превращается в жидкость.
Почему пар проходит через стены?
Казалось бы, как пар может проникнуть сквозь стенку. А дело в паропроницаемости материалов, способности пропускать пар. У стройматериалов различная паропроницаемость. Зимой в отапливаемом жилом помещении содержание паров обычно выше чем на улице, а также выше температура. Вследствие чего происходит диффузия водяного пара.
Диффу́зия (лат. diffusio - распространение, растекание, рассеивание, взаимодействие)- процесс взаимного проникновения молекул или атомов одного вещества между молекулами или атомами другого, приводящий к самопроизвольному выравниванию их концентраций по всему занимаемому объёму.
Природе стремится все уравновесить. Поэтому пары сквозь ограждающие конструкции пытаются перемешаться с внешними парами, уравновесив дисбаланс.
Правило стройки: начиная с комнаты каждый последующий слой стены должен иметь большую паропроницаемость чем предыдущий. Делается это для того, чтобы пар, который попал внутрь, мог легко из неё выйти и не упереться в паронепроницаемый материал. Если допустить ошибку, конструкция может намокать с дальнейшими негативными последствиями.
Здания надежно защищают людей от мороза и ветра, но они, незаметно для человеческого глаза также подвластны влиянию перепада температур. В результате взаимодействия холодного уличного воздуха и теплого влажного внутреннего, конструкция стены способна намокать. Рекомендуется рассчитать такую конструкции, при которой возможная конденсация жидкости будет выведена за пределы стены либо в утеплитель.
Человек наблюдает эффект выпадения осадка при закипании чайника, запотевании окон во время мороза и в других наглядных ситуациях.
К чему приводит намокшая стена
При неправильной конструкции стены или повышенной влажности в помещении, пар, находящийся внутри, не успевает испаряться. Напротив, пар преобразуется во влагу, которая накапливается, приводя к плачевным последствиям. Лишняя влага приводит к разрушению стройматериалов, развитию грибков и плесени. Вот почему так важно вывести пар.
Как избавиться от проблемы
Выпадения конденсата на поверхностях избегают:
- Вентилированием помещения. Например, дом используется как временное жилье, хозяева приезжают только на выходные. За время проживания влажность повысится. Избавиться от неё следует перед отъездом, хорошенько проветрив комнаты. Вентиляцию следует оставить открытой.
- Отоплением зданий. Намокают стены или окна, значит нужно увеличить обогрев дома.
- Утеплением с возможностью пару выйти из теплоизолятора. Изолировав дом снаружи, точка росы переместится ближе к улице. В доме станет теплее, сэкономятся средства жильцов на отопление.
Особенности вычисления
Определение точки росы в стене происходит с учетом температуры, влажности воздуха внутри помещения и на улице. Чем больший перепад между комнатной и уличной температурой и чем выше уровень влажности в комнате, тем ближе к внутренней стороне стены выпадет конденсат.
Используя знания о теплопроводности строительных материалов и выбирая подходящую толщину стен, строители смещают место выпадения конденсата. Чем дальше смещена точка росы от внутренней части стенки, тем меньше конструкция будет разрушаться, и тем теплее будет в помещении.
Методы смещения
- Утолщение стены. Чем плотнее и толще материал, из которого изготовлена стена, тем больше получается теплосопротивление и тем тяжелее холодным потокам пробиться сквозь нее в дом. Ограждающие конструкции с низкой теплопроводностью делают дома теплее и комфортнее. Однако в предложенном случае конденсат при большой разнице температур внутри и снаружи возможно, появится в стене, и лишняя влага станет постепенно разрушать материалы.
- Утепление изнутри. Если утеплиться изнутри, тогда стена отсекается от внутреннего тепла. Это приведет к тому, что стена будет промерзать и разрушаться быстрее. Благодаря теплоизоляции внутри комнаты, выпадение жидкости смещается еще ближе к внутренней стороне помещения. Образующаяся внутри жидкость также увеличит теплопроводность стены. Исходя из обозначенных причин, обшивать внутреннюю часть дома утеплителем не рекомендуется.
- Внешнее утепление. Если обшить дом снаружи довольно толстым слоем изолирующего материала, при средне - низких температурах точка росы может так и не сместиться к стене. Влага будет оставаться в утеплителе и постепенно выводится, что препятствует гниению и разрушению ограждающей конструкции, а также возникновению грибка и плесени внутри помещения.
Рассчитываем точку росы
Если говорить о грубом способе расчета, то учитываю два фактора:
Таким образом, если измерить среднюю влажность воздуха, а также температуру внутри и на улице, можно определить при какой температуре начнется конденсация жидкости.
Для удобства, создана специальная таблица для вычисления точки росы.
Сопоставив полученные при измерении температуры и влажности сведения с табличными, можно определить примерное расположение точки росы в стене. Для этого сподручно нарисовать специальный график, где будет учтена толщина стены и разница внутренней и внешней температур.
Пример использования таблицы
Например температура воздуха на улице будет составлять -20⁰С, а в комнате около 21⁰С, при влажности 50% конденсация влаги будет возникать там, где температура примерно 9⁰С. Строение, которое сделано из одного материала (допустим, газобетона) пропускает потоки воздуха равномерно, а потому температура 0⁰С будет ровно посередине стены, а +7⁰С, соответственно сместиться ближе к внутренней стороне помещения. Так расположена точка росы в газобетоне в приведенном примере, вероятность возникновения грибка высока из-за накопления большого количества влаги.
Чтобы улучшить ситуацию нужно утеплить стенку достаточным слоем материала с высокой теплоизоляцией, который мало впитывает влагу. Теплоизолятор при этом должен быть теплее самой стены либо быть выложенным довольно большим слоем, чтобы точка росы сместилась к нему даже при самых низких температурах. Требуемая теплопроводность утеплителя напрямую зависит от теплопроводности материала, из которого возведена стена.
Рассчитать оптимальную толщину слоя утеплителя можно определив примерное расположение точки росы при средней зимней температуре и влажности воздуха конкретного региона. Оптимально, если конденсат всегда будет находиться вне стены или в утеплителе.
Кстати, почему рекомендуют вывести точку росы в утеплитель, ведь он намокнет и перестанет работать. Исследования показали: пористый материал свободно пропускает пар через себя, не конденсируясь, и не увлажняясь. Важно здесь то, чтобы перед утеплителем снаружи не установить барьер из материала с меньшей паропропускной способностью.
Вычисление по формуле
Точка росы для стены с утеплителем рассчитывается по следующим формулам:
Где h2, h3–толщина стены и теплоизолятора соответственно,
λ1, λ2 – теплопроводность стены и теплоизолятора соответственно,
N –отношение тепловых сопротивлений.
Где t1,t2 – температура внутренней и внешней части стен соответственно,
T1 –перепад температур в стене.
Рассчитаем на нашем примере:
Исходя из полученных сведений, составляем график, где диапазон температур T1, будет размещен в стене, а оставшиеся °C придутся на утеплитель. В нужном месте отмечаем точку росы.
Если самостоятельно затруднительно провести расчеты, можно воспользоваться онлайн-калькулятором, который примерно рассчитает положение точки росы.
Ко всему вышесказанному хочется добавить, что все приведенные примеры являются приблизительными. На деле высчитать точное местонахождение точки росы в конкретной конструкции на сегодняшний день довольно сложно. Так как влажность стены зависит от многих факторов, например таких как, попадание солнца на поверхность стены или силы ветра, обдувающего её. Все факторы сложно учесть, поэтому придерживайтесь общих рекомендаций. Нелишним будет делать вычисления с запасом.
Как сделать расчет точки росы при утеплении стен дома
Особенности расчета точки росы при строительстве и утеплении домов. Факторы, которые обязательно необходимо учитывать при расчете.
Точка росы в стене – расчет и нахождение
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;
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.
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.
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.
- коэффициент теплового сопротивления стены, ?1, Вт/(м К);
В грубом приближении принимается, что температура по толщине каждого слоя будет изменяться линейно.
Пример расчета
Пример условий следующий.
Железобетонная стена h2=36 см, утеплена пенопластом h3=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.
Тогда перепад температур в первом слое (стена) составит, Т= t1- t2хn = 20-(-10)х0,084=2,52 град.
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”).
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.
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).
(Минимальную температуру можно выбрать самостоятельно, – какая температура держится зимой постоянно? До каких значений она опускается кратковременно?)
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.
При максимальных отрицательных температурах, которые длятся обычно несколько дней, неделю, и наступают периодически, точка росы может смещаться и в стену.
- 1 – стена без утеплителя;
В нормативах указаны тепловые сопротивления ограждающих поверхностей для конкретных климатических зон. Этот значением уменьшать запрещает нам государство.
Точка росы в стене - расчет и нахождение
Сделать расчет точки росы, определить необходимый слой утепления, – наглядный пример по вопросам теплоизоляции дома, с расчетами, и рекомендациями…
Расчёт точки росы
Представленный теплотехнический расчет ограждающих конструкций зданий является оценочным и предназначен для предварительного выбора материалов и проектирования конструкций.
При разработке проекта для проведения точного расчета необходимо обратиться в организацию, обладающую соответствующими полномочиями и разрешениями.
Расчет основан на российской нормативной базе:
- СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий”
- СП 23-101-2004 “Проектирование тепловой защиты зданий”
- ГОСТ Р 54851-2011 “Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче”
- СТО 00044807-001-2006 “Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий”
Или скопируйте ее в буфер обмена:
Москва (Московская область, Россия)
Жилое помещение (Стена)
Вариант “Ненормированное помещение” предназначен для эмуляции расчетов с климатическими параметрами помещений, выходящими за рамки гигиенических норм.
Расчеты при выборе этого варианта не могут расцениваться, как соответсвующие нормам, а результаты, полученные при проведении этих расчетов, не могут быть основанием для принятия того или иного проектного решения.
Слои конструкции
Со слоями и материалами, входящими в слой, возможны следующие действия (кнопки управления расположены справа от названия материала):
- Перемещение слоя – при наличии нескольких слоев возможо их перемещение относительно друг друга. Кнопки “Переместить внутрь” и “Переместить наружу”.
- Включение \ выключение слоя – позволяет на время не учитывать слой в расчетах, не удаляя его из конструкции. Кнопка “Включить слой” \ “Выключить слой”
- Редактирование параметров материала – если требуемого матерала нет в справочнике материалов, то можно выбрать другой материал и во всплывающем окне задать требуемые параметры. Кнопка “Изменить характеристики”.
- Удаление слоя – удаляет слой из ограждающей конструкции. Кнопка “Удалить слой”.
Кроме того можно заменить материал в слое, нажав на название материала в таблице и выбрав новый во всплывающем диалоге.
Расчёт точки росы
SmartCalc – это сервис, предназаначенный для помощи строящим свой дом. Здесь Вы сможете рассчитать тепловую защиту Вашего дома, определить ее соответсвие строительным нормам, узнать не будет ли накопления влаги внутри стен и перекрытий. Так же наш сервис поможет Вам посчитать тепловые потери при эксплуатации дома.