Точка росы

Внутреннее утепление стен

Утеплять стену изнутри — изначально не самый лучший вариант. Если слой теплоизоляции будет тонким, точка росы будет находиться на границе изоляционного материала и внутренней поверхности стены. Тёплый воздух в комнате при тонком слое теплоизоляции практически не будет достигать внутренней стороны стены, приводя к следующим последствиям:

• высокая вероятность намокания и промерзания стены;
• увлажнение и, как следствие, разрушение самого утеплителя;
• отличные условия для развития плесневых колоний.

Однако и такой способ утепления помещения может быть эффективным. Для этого необходимо соблюсти некоторые обязательные условия:

• вентиляционная система должна соответствовать нормативам и не допускать чрезмерного увлажнения окружающего воздуха.
• теплосопротивление конструкции ограждения, согласно нормативным требованиям, не должно превышать 30%.

Что такое парциальное давление

Воздух – это смесь газов. Больше всего в нем содержится азота – 78 процентов. Так же, содержится кислород в виде молекул \(O_{2}\) и \(O_{3}\) — озона, он составляет 21 процент. Остальные , среди них инертные газы и углекислый газ, составляют 1 процент. Давление воздуха складывается из давлений каждого входящего в воздух газа.

Поясним это на простом примере. Рассмотрим емкость, например – обычную трехлитровую стеклянную банку для консервации. Когда в банке нет съестных припасов, ее объем целиком занимает воздух. Давление воздуха в банке будет равно атмосферному давлению. Закупорим банку крышкой. Предположим, у нас имеется возможность отдельно отфильтровать из воздуха каждый газ.

Будем проводить такой опыт:

1. Вначале измерим давление воздуха в банке.
2. Затем, откачаем из банки все газы, кроме одного. Этот отдельно взятый газ при той же температуре занимает весь объём, который до этого занимала газовая смесь. С помощью манометра измерим давление, которое создает оставшийся газ. Давление оставшегося газа называется парциальным давлением.
3. Далее, вернем в банку газы, откачанные ранее.
4. После этого отфильтруем какой-либо другой газ, оставляя в банке его и, откачивая все остальные газы. Будем измерять манометром парциальное давление оставшегося газа.

Проделав такой опыт несколько раз, мы получим парциальные давления всех газов, из которых состоит воздух.

Примечания:

• Парциальное от итальянского «парцио» — часть. Имеется ввиду часть чего-то целого.
• Манометр – прибор для измерения давления (ссылка).
• Тела в занимают весь предложенный им объем. По мере удаления газов, масса вещества в банке будет уменьшаться. Но оставшийся газ будет занимать весь объем банки, создавая давление на ее стенки.

Связь общего давления и парциальных давлений всех газов смеси с помощью математики можно описать так:

\

\(\large P_{\text{общ}} \left(\text{Па} \right) \) – давление смеси газов (общее давление);

\(\large P_{1} \left(\text{Па} \right) \) – парциальное давление первого газа;

\(\large P_{2} \left(\text{Па} \right) \) – парциальное давление второго газа;

Каждый газ создает свой вклад в общее давление смеси. Этот вклад называют парциальным давлением газа.

Если сложить парциальные давления всех газов, получим давление воздуха, которое мы измерили в начале эксперимента, перед тем, как начать откачивать газы из банки.

Что такое точка росы?

Схема образования точки росы в стене.

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

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

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

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

Рассмотрим ситуации, возникающие при утеплении пенопластом снаружи либо изнутри:

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

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

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

Для определения показателя выпадения конденсата можно использовать такую формулу:

Тр=(b*y(T,RH))/(a-y(N,RH))

Тр — это точка росы,

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

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

Т — температура,

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

Ln — логарифм.

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

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.

⇆’;
(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); }

Разделы сайта

Английский термин Точки Росы — Dew point.

Если поверхность холоднее или равна точке росы, то конденсат на неё выпадет

Чем ниже влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Чем выше влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.

Например, в ванной комнате, если включен душ (влажность близка к 100%), всегда зеркало «запотевает», и наоборот, если влажность равна нулю, то конденсат никогда не выпадет (в герметичном оконном стеклопакете влажность близка к 0%, там используется специальный адсорбент, который поглощает влагу, поэтому при любом охлаждении, он изнутри никогда не «запотеет»).

Если стеклопакет запотел изнутри, значит он не герметичен и адсорбент уже не может поглотить всю влагу.

Таблица для определения точки росы

Как видно из таблицы, точка росы зависит от температуры и влажности.

В левой колонке указана температура, сверху — влажность.

Например, при температуре 20 °C и влажности 55% (санитарные нормы для жилых помещений) точка росы равна 10,69 °C. Если в квартире температура, например в углу ниже 10,69 °C, то угол «запотеет». Влажность 55% , это достаточно сухое помещение (реально в жилом помещении, особенно на кухне влажность составляет 60%-70%, и более т.е. стена «потечет» (обои отклеятся) при более высокой температуре).

Температуры точки росы, для различных значений температур и относительной влажности воздуха в помещении:

40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
95%
-5
-15,3
-14,04
-12,9
-11,84
-10,83
-9,96
-9,11
-8,31
-7,62
-6,89
-6,24
-5,6
-4
-14,4
-13,1
-11,93
-10,84
-9,89
-8,99
-8,11
-7,34
-6,62
-5,89
-5,24
-4,6
-3
-13,42
-12,16
-10,98
-9,91
-8,95
-7,99
-7,16
-6,37
-5,62
-4,9
-4,24
-3,6
-2
-12,58
-11,22
-10,04
-8,98
-7,95
-7,04
-6,21
-5,4
-4,62
-3,9
-3,34
-2,6
-1
-11,61
-10,28
-9,1
-7,98
-7,0
-6,09
-5,21
-4,43
-3,66
-2,94
-2,34
-1,6

-10,65
-9,34
-8,16
-7,05
-6,06
-5,14
-4,26
-3,46
-2,7
-1,96
-1,34
-0,62
1
-9,85
-8,52
-7,32
-6,22
-5,21
-4,26
-3,4
-2,58
-1,82
-1,08
-0,41
0,31
2
-9,07
-7,72
-6,52
-5,39
-4,38
-3,44
-2,56
-1,74
-0,97
-0,24
0,52
1,29
3
-8,22
-6,88
-5,66
-4,53
-3,52
-2,57
-1,69
-0,88
-0,08
0,74
1,52
2,29
4
-7,45
-6,07
-4,84
-3,74
-2,7
-1,75
-0,87
-0,01
0,87
1,72
2,5
3,26
5
-6,66
-5,26
-4,03
-2,91
-1,87
-0,92
-0,01
0,94
1,83
2,68
3,49
4,26
6
-5,81
-4,45
-3,22
-2,08
-1,04
-0,08
0,94
1,89
2,8
3,68
4,48
5,25
7
-5,01
-3,64
-2,39
-1,25
-0,21
0,87
1,9
2,85
3,77
4,66
5,47
6,25
8
-4,21
-2,83
-1,56
-0,42
-0,72
1,82
2,86
3,85
4,77
5,64
6,46
7,24
9
-3,41
-2,02
-0,78
0,46
1,66
2,77
3,82
4,81
5,74
6,62
7,45
8,24
10
-2,62
-1,22
0,08
1,39
2,6
3,72
4,78
5,77
7,71
7,6
8,44
9,23
11
-1,83
-0,42
0,98
1,32
3,54
4,68
5,74
6,74
7,68
8,58
9,43
10,23
12
-1,04
0,44
1,9
3,25
4,48
5,63
6,7
7,71
8,65
9,56
10,42
11,22
13
-0,25
1,35
2,82
4,18
5,42
6,58
7,66
8,68
9,62
10,54
11,41
12,21
14
0,63
2,26
3,76
5,11
6,36
7,53
8,62
9,64
10,59
11,52
12,4
13,21
15
1,51
3,17
4,68
6,04
7,3
8,48
9,58
10,6
11,59
12,5
13,38
14,21
16
2,41
4,08
5,6
6,97
8,24
9,43
10,54
11,57
12,56
13,48
14,36
15,2
17
3,31
4,99
6,52
7,9
9,18
10,37
11,5
12,54
13,53
14,46
15,36
16,19
18
4,2
5,9
7,44
8,83
10,12
11,32
12,46
13,51
14,5
15,44
16,34
17,19
19
5,09
6,81
8,36
9,76
11,06
12,27
13,42
14,48
15,47
16,42
17,32
18,19
20
6,0
7,72
9,28
10,69
12,0
13,22
14,38
15,44
16,44
17,4
18,32
19,18
21
6,9
8,62
10,2
11,62
12,94
14,17
15,33
16,4
17,41
18,38
19,3
20,18
22
7,69
9,52
11,12
12,56
13,88
15,12
16,28
17,37
18,38
19,36
20,3
21,6
23
8,68
10,43
12,03
13,48
14,82
16,07
17,23
18,34
19,38
20,34
21,28
22,15
24
9,57
11,34
12,94
14,41
15,76
17,02
18,19
19,3
20,35
21,32
22,26
23,15
25
10,46
12,75
13,86
15,34
16,7
17,97
19,15
20,26
21,32
22,3
23,24
24,14
26
11,35
13,15
14,78
16,27
17,64
18,95
20,11
21,22
22,29
23,28
24,22
25,14
27
12,24
14,05
15,7
17,19
18,57
19,87
21,06
22,18
23,26
24,26
25,22
26,13
28
13,13
14,95
16,61
18,11
19,5
20,81
22,01
23,14
24,23
25,24
26,2
27,12
29
14,02
15,86
17,52
19,04
20,44
21,75
22,96
24,11
25,2
26,22
27,2
28,12
30
14,92
16,77
18,44
19,97
21,38
22,69
23,92
25,08
26,17
27,2
28,18
29,11
31
15,82
17,68
19,36
20,9
22,32
23,64
24,88
26,04
27,14
28,08
29,16
30,1
32
16,71
18,58
20,27
21,83
23,26
24,59
25,83
27,0
28,11
29,16
30,16
31,19
33
17,6
19,48
21,18
22,76
24,2
25,54
26,78
27,97
29,08
30,14
31,14
32,19
34
18,49
20,38
22,1
23,68
25,14
26,49
27,74
28,94
30,05
31,12
32,12
33,08
35
19,38
21,28
23,02
24,6
26,08
27,64
28,7
29,91
31,02
32,1
33,12
34,08

40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%
75%
80%
85%
90%
95%

Оригинальный документ: СП 23-101-2004, Группа Ж24, ОКС 91.120.01, Дата введения 2004-06-01, ПРИЛОЖЕНИЕ Р (справочное)

Термин «точка росы» в строительстве

Постоянно растущий и развивающийся рынок строительных товаров представляет широкий выбор материалов для теплоизоляции

К выбору теплоизоляции для производственных и жилых помещений необходимо подойти должным образом и при строительстве обратить внимание на рассматриваемый показатель

Из-за неверного измерения точки росы часто происходит запотевание стен, появление плесени, а иногда и разрушение конструкций

Границу перехода от низкой температуры снаружи стен к более высоким внутри отапливаемых сооружений с возможным образованием конденсата специалисты считают точкой росы. На любой поверхности в помещении, показатель температуры которой будет приближен к параметру точки росы или достигнет значения ниже, будут появляться капли воды. Простейший пример: в середине некоторых помещений в холодное время на оконных стеклах стекает конденсат.

Основными факторами, влияющими на определение величины, считаются:

• климатические факторы (значение температуры и увлажненность воздуха снаружи);
• температурные значения внутри;
• показатель влажности внутри;
• величина толщины стен;
• паропроницаемость теплоизоляции, применяемой при строительстве;
• наличие отапливающих и вентилирующих систем;
• назначение сооружений.

Правильное определение точки росы имеет важнейшее значение в строительстве

Физика конденсации пара

Вода присутствует в окружающей обстановке нашего жилища в двух агрегатных состояниях:

• жидком – это вода для приготовления пищи и санитарно-бытовых нужд;
• газообразном – пар над кипящей водой или в качестве одной из фракций выдыхаемого воздуха.

Кроме таких очевидных мест следы влаги обязательно имеются в материалах элементов строительной конструкции здания: бетонных или кирпичных стенах, перекрытиях, основании пола. Идеально сухих стройматериалов в природе не существует. При устойчивой теплой погоде пар, присутствующий в воздухе, и влага в стенах жилища находятся в тепловом равновесии.

При этом парциальное давление пара в воздухе со стороны улицы (внешняя сторона стенки) и внутри дома (внутренняя сторона стенки) одинаковое. Значит, никакого движения водяного пара через стенку не происходит. В морозную погоду влажность холодного воздуха низкая, парциальное давление пара в таком воздухе пониженное. В соответствии с законами теплофизики пар повышенного давления (жилое помещение) начинает диффундировать сквозь стеновой материал на холодную улицу, где давление ниже.

При прохождении через точку росы в стене пар переходит в жидкое агрегатное состояние, образуя конденсатную влагу.

Появление влаги в структуре стены сопровождается рядом негативных факторов:

• Теплопроводность отсыревшей стены возрастает в несколько раз. Это будет означать, что теплообмен между обогреваемой комнатой и улицей интенсифицируется, в доме всегда будет холодно.
• В холодное время года происходит периодическое замерзание конденсатной влаги в стене с последующим оттаиванием. Цикличность замерзаний разрушающе действует на структуру строительного материала, снижая срок безаварийной эксплуатации здания.

На рисунке ниже схематично отображено преобразование парообразной влаги в жидкое состояние (использован голубой цвет), когда ТР попадает внутрь стенки жилища.

Конденсирование влаги при нахождении ТР внутри стенки жилища

Определение точки росы

Пример № 1

Возьмем, допустим, очень часто встречающийся в строительстве случай: устройство наливных полов. Влажность воздуха в помещении и температура основы, на которую будет наноситься покрытие, играет большую роль. Ведь если пол будет иметь ТТР, влага, выделяющаяся в нем, может негативно сказаться на прочности будущего покрытия – появляются всякого рода деформации, которые вскоре превращаются в отслоение покрытия. Чтобы избежать подобного, необходимо измерить влажность в помещении (гигрометром) и температуру воздуха. Расчет точки росы проводим по формуле:

Или исходя из готовой таблицы:

Нажмите, чтобы увеличить 
 
  

К примеру, если точка росы получилась 11 градусов Цельсия, а температура основы не выше точки росы на 5 градусов, устанавливать наливной пол не рекомендуется.

Пример №2

Обустройство внешнего утепления дома пенопластом или утепление потолка минватой. В этом случае дело обстоит гораздо сложнее. Ведь нужно измерять температуру и влажность снаружи и внутри помещения во всевозможных комбинациях, которые случаются в вашей климатической зоне. На помощь строителям разработаны нормы СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» и СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Также производители систем утепления предоставляют на своих сайтах специальные калькуляторы по расчету толщины изолятора в зависимости от параметров стен и климатических условий, чтобы точка росы не оказалась в ненужном месте.

Определение точки росы в стене

Основные показатели, необходимые для расчета, это влажность и температура внутри помещения. Для их определения используется бытовой психрометр.

Данный аппарат определяет оба показателя. Его работа основана на сочетании термометра, охлаждаемого увлажняющим устройством. Чем выше процент влажности, тем выше показатели термометра.

Для строительных нужд разработаны электронные устройства, мгновенно рассчитывающие величины температуры и влажности и выводящие показатели на дисплей. Также функцию расчета точки росы имеют некоторые модели тепловизоров.

Существует несколько способов расчета точки росы:

• по формуле;
• по таблице;
• с помощью онлайн-калькулятора.

Расчет по формуле

Расчет точки росы T с помощью формулы проводится при известных показателях влажности и температуры. Итоговое значение будет считаться приблизительным ввиду пренебрежения некоторыми факторами.

Где нужно предварительно рассчитать f:

t — комнатная температура oC, φ — влажность %, а 17,27 и 237,7 — постоянные величины.

Например, для помещения нормальными показателями является влажность 60% и комнатная температура 21 oC, расчет будет выглядеть следующим образом:

Таким образом, расчет точки росы выглядит так:

Температура выпадения конденсата равняется 12.92 oC. Таким образом, утепление стен снаружи предотвратит потери тепла из помещения и промерзание стены.

Расчет по таблице

Точку росы можно определить с помощью созданной специалистами таблицы. Для того, чтобы определить точку росы, например для 21oC при 60% влажности, ищем пересечение строки температуры со столбиком влажности и получаем значение 12.9 oC.Таблица 1. Определения точки росы.

Расчет с помощью онлайн-калькулятора

Также вы можете рассчитать значение точки росы, воспользовавшись онлайн-калькулятором на сайтах и форумах строительной тематики. Внеся значения температуры и влажности, снова получаем значение 12,92 oC.

Как работать с онлайн-калькулятором для расчета точки росы в стене посмотрите на видео:

Дышащие стены

Способность стен «дышать» не является критичной и принципиальной при строительстве. Это скорее дело личных предпочтений и идеологических соображений. Было время, когда ценились щелястые окна и паропроницаемые стены, но в то время за энергосбережение не приходилось много платить. Сейчас же многих заботит экология. В наше время частный дом должен быть построен с учетом эффективного энергосбережения. Возможно фразы о инновационных дышащих стенах – это уловка умелых маркетологов? Стены должны в первую очередь сохранять тепло, а движение воздушных потоков должно обеспечиваться продуманной вентиляцией?

При помощи каких приборов она рассчитывается?

Так как же на практике рассчитывается точка росы? Определение данного показателя производят с помощью психрометра – прибора, состоящего из двух спиртовых термометров, который измеряет влажность и температуру воздуха. В наши дни используется в основном в лабораториях.

Для обследования зданий используются портативные термогигрометры – электронные приборы, на цифровом табло которых отображаются данные об относительной влажности и температуре воздуха. На некоторых моделях отображается даже точка росы.

Также функцию расчёта точки росы имеют некоторые тепловизоры. При этом на экране отображается термограмма, на которой в режиме реального времени видны поверхности с температурой ниже точки росы.