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:
Это определение значения температуры, при которой образуется конденсат.
Данное значение позволяет определить локализацию образования конденсата , которая располагается на поверхности стены или внутри нее. Целесообразность ее расчета связана с определением толщины стены для сохранения тепла.
Важность определения точки росы определяется тем, что этот процесс влияет, влажной будет стена снаружи или внутри. Температура образования конденсата зависит от следующих факторов внутри помещения:
- уровня влажности;
- температуры воздуха.
Например, при температуре воздуха +20 o C и влажности 60% в помещении температурное значение выпадения конденсата на любой поверхности ниже +12 o C. Если на улице снизилась температура, а внутри она стабильно постоянна, то точка росы сдвинется в толще стены ближе к помещению.
Чем точнее определено значение показателя, тем выше вероятность создания комфортного микроклимата в зданиях и сооружениях. Расчет точки росы позволяет вычислить сегменты наиболее высокой влажности.
Целесообразно предотвратить данные процессы во избежание развития процессов гниения и появления грибка и плесени .
Достигается это смещением точки росы ближе к внешней поверхности, то есть мероприятиями по утеплению снаружи.
Грамотный расчет толщины утеплителя предотвратит промерзание стен в результате замерзания и оттаивания конденсата. Оптимально, если конденсат будет выпадать внутри утепляющего слоя.
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.
t - комнатная температура o C, φ - влажность %, а 17,27 и 237,7 - постоянные величины.
Например, для помещения нормальными показателями является влажность 60% и комнатная температура 21 o C, расчет будет выглядеть следующим образом:
Таким образом, расчет точки росы выглядит так:
Температура выпадения конденсата равняется 12.92 o C. 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 21 o C при 60% влажности, ищем пересечение строки
температуры со столбиком влажности и получаем значение 12.9 o C.
Таблица 1
. Определения точки росы.
Расчет с помощью онлайн-калькулятора
Как работать с онлайн-калькулятором для расчета точки росы в стене посмотрите на видео:
Нормативные документы
Необходимость расчета точки росы регламентируется строительными нормами и правилами. СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», а также СНиП 23-02 «Тепловая защита зданий». Недостаточное утепление смещает точку росы ближе к помещению.
Так как температура в районе оконных блоков или дверей ниже, чем общая рассчитанная точка росы, то выпадение конденсата в этих сегментах неизбежно в холодное время года. Определение точки росы важно для осуществления решения , с какой стороны проводить утеплительные работы и какой толщины целесообразнее приобрести утеплитель.
Важно! Чем ниже коэффициент теплопроводности утеплителя, тем меньшей толщины потребуется утепляющий слой. Например, толщины утеплителя из минеральной ваты будет достаточно 0,12 м, когда для сохранения тепла в помещении вам понадобится более 5 метров железобетона.
Таблица 2 . Зависимость толщины материала стены от теплопроводности
| Материал стены | Коэфф. теплопроводн. I , Вт/(м* o C ) | Требуемая толщина в метрах |
| 0,039 | 0,12 | |
| 0,041 | 0,13 | |
| Железобетон | 1,7 | 5,33 |
| Кладка из силикатного полнотелого кирпича | 0,76 | 2,38 |
| Кладка из дырчатого кирпича | 0,5 | 1,57 |
| Клееный деревянный брус | 0,16 | 0,5 |
| Керамзитобетон | 0,47 | 1,48 |
| Газосиликат | 0,15 | 0,47 |
| Пенобетон | 0,3 | 0,94 |
| Шлакобетон | 0,6 | 1,88 |
Сведение к минимуму потерь тепла и поддержание комфортного микроклимата являются первоочередными задачами при проектировании и утеплении зданий. Соблюдение строительных правил и норм, а также санитарно-гигиенических нормативов позволит грамотно изготовить инженерную документацию и рассчитать объемы требуемых стройматериалов.
Построил стены, завел дом под крышу и поставил окна – готова коробка. Именно на этом этапе заканчивается «конструктивный» период стройки и начинается установка оборудования, утепление стен дома и дальнейшая его подготовка под чистовую отделку.
И именно на этом этапе важно правильно смонтировать утеплитель, да и весь пирог утепления на стенах дома, чтобы в дальнейшем не получить себе такую головную боль, как точка росы в стене со стороны жилого помещения.
Что за зверь такой – точка росы и почему плоха именно точка росы в стене, как это выглядит на практике?
Для начала немного теории, а затем практически примеры из собственного опыта, который я получил, приобретая коробку дома с уже установленным слоем утеплителя.
Температура точки росы
Точка росы имеет обыкновение двигаться. Зависит этот момент от двух показателей – температуры и влажности.
Каждый из них также делится пополам – на температуру в помещении и на улице, на влажность в помещении и на улице.
При всех расчетах и формулах, которые используются для того, чтобы рассчитать точку росы, предполагается, что влага будет конденсироваться из пара при движении изнутри наружу. Именно такая ситуация наблюдается зимой, когда температура и влажность в помещении выше, чем температура и влажность на улице. Температура точки росы будет расчетной при расчетных показателях для наружных и внутренних условий.
Летом, когда влажность и температура на улице обыкновенно выше, чем влажность и температура в помещении, точка росы не имеет такого значения. Почему? Потому что разница температур невысока и оба показателя температуры, уличный и домовой, находятся в положительных значениях.
А еще потому, что даже если точка росы в стене могла бы образоваться при плюсовых значениях обеих температур, сильного влияния на комфорт проживания в доме это бы не оказало.
Другое дело зимой. Влага, конденсируемая из пара, при низких температурах попадает в утеплитель и стену, и там замерзает. Для утеплителя намокание чревато либо полной потерей теплоизоляционных свойств (базальтовая вата), либо разрушением при замерзании воды (пенопласт). Для стены все то же самое, особенно для газобетонных и газосиликатных блоков.
Сам лично наблюдал печальную картину разрушения стены блочного дома в зимний период из-за неправильно сделанного утепления. К весне в стене из газосиликата толщиной 400 миллиметров были почти сквозные дыры.
Как рассчитать точку росы
Для расчета точки росы используется таблица значений конденсации водяного пара в зависимости от показателей влажности и температуры. Берется значение наружной и внутренней температуры и значение наружной и внутренней влажности. Получается температура точки росы, при которой будет происходить выпадение воды из водяного пара (образование росы).
Что нам дает эта температура? Очень многое. Мы в состоянии рассчитать, где будет конденсироваться пар в пироге утепления, то есть где будет точка росы в стене – в утеплителе, в несущей стене или на внутренней поверхности несущей стены – прямо в комнате.
Естественно, что самый правильный вариант – это точка росы в утеплителе. В этом случае не будет никаких негативных моментов для внутренних помещений. Чтобы не было также негативных моментов для утеплителя, стоит на этапе планирования правильно подбирать тип утеплителя для стен.
Менее приемлемый вариант – это точка росы в стене дома, которая является несущей. Здесь негативные моменты для внутренних помещений будут зависеть от материала стены. Получается такая ситуация тогда, когда утеплитель смонтирован неправильно или неправильно выбрана толщина утеплителя.
Самый неприемлемый вариант – это точка росы внутри помещения, на внутренней поверхности несущей стены. Обычно это случается тогда, когда дом совсем не утеплен или утеплен неправильно – изнутри.
Точка росы в доме – что делать?
Итак, обещанный пример из собственного опыта. Я приобрел коробку кирпичного дома, которая была утеплена изнутри пенопластом. О чем думали те люди, которые строили эту коробку, остается только гадать. Благодаря такому утеплению получилась точка росы в доме, на внутренней поверхности несущих стен, между кирпичом и утеплителем.
В чем выразилась точка росы в доме, в каких негативных моментах?
Их было два. Во-первых, кирпичная стена изнутри была всегда сырая в небольшие плюсовые и минусовые температуры. В комнатах стоял затхлый запах, при вскрытии под всем пенопластом были большие очаги плесени.
Во-вторых, в минусовые температуры было невозможно нормально обогреть этот дом, кирпичная кладка была исключена из теплового контура дома, благодаря тому, что была отсечена от теплого воздуха помещений пенопластом.
Что я сделал, чтобы победить точку росы в доме?
Во-первых, был демонтирован весь пенопласт с внутренних поверхностей несущих стен.
Во-вторых, утеплитель был смонтирован снаружи и был оштукатурен по методике мокрого фасада.
И, в-третьих, вместо прежнего внутреннего утепления в 50 миллиметров, было установлено наружное утепление в 150 миллиметров.
При правильном утеплении — точка росы снаружи, в доме — тепло и сухо.
Что стало? Стало тепло, сухо и комфортно.
ФИНАЛЬНАЯ ЗАМЕТКА. Не делайте воздушную прослойку между несущей стеной и воздухом комнаты. Часто обшивают стены изнутри ГКЛ – это дешевле и быстрее, чем штукатурить. Однако в воздушном зазоре между ГКЛ и кирпичом образуются микросквозняки, которые препятствуют теплопередаче и прогреву внутренней части кирпичной кладки.
Я свои кирпичные стены изнутри заштукатурил самой обычной штукатурной смесью. Сверху теперь можно красить или клеить обои. Толщина обоев такова, что ими, как теплоизолятором, можно пренебречь.
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.
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.
