Зависимость точки росы от температуры и относительной влажности. Что домовладельцу нужно знать о точке росы

В данной статье будут разобраны такие вопросы:

Что происходит в стене, утепленной изнутри;
Как определить, когда можно утеплять изнутри, а когда нельзя. Факторы, от которых это зависит.

Определение понятия "точка росы"

Для того, чтобы понимать процессы, происходящие в стене, я вначале остановлюсь на таком понятии, как точка росы в строительстве.

Определение точки росы - это температура, при которой выпадает конденсат (влага из воздуха превращается в воду). Точка с этой температурой располагается в определенном месте (на стене снаружи, где-то в толще стены или на стене внутри). В зависимости от расположения точки росы (дальше или ближе по толщине стены к внутреннему помещению) стена или сухая, или мокрая внутри. Точка росы (температура выпадения конденсата) зависит от:

влажности внутри помещения;
температуры воздуха внутри помещения.

1. Если внутри помещения температура +20 градусов, и влажность внутри помещения 60%, то на любой поверхности с температурой ниже +12 градусов выпадет конденсат.

Чем ниже влажность в помещении, тем точка росы ниже фактической температуры воздуха внутри помещения.

2. При температуре внутри помещения +20 градусов, и влажности внутри помещения 40%, то на любой поверхности с температурой ниже +6 градусов выпадет конденсат.

Чем выше влажность в помещении, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха внутри помещения.

3. При температуре внутри помещения +20 градусов, и влажности внутри помещения 80%, то на любой поверхности с температурой ниже +16, 44 градусов выпадет конденсат.

Если относительная влажность составляет 100%, то точка росы совпадает с фактической температурой внутри помещения.

4. При температуре внутри помещения +20 градусов, и влажности внутри помещения 100%, то на любой поверхности с температурой ниже +20 градусов выпадет конденсат.

Расположение точки росы

А положение точки росы в стене зависит от:

толщины и материала всех слоев стены,
температуры внутри помещения,
температуры снаружи помещения,
влажности внутри помещения,
влажности снаружи помещения.

Разберем, что происходит с положением точки росы:

в стене вообще не утепленной;
в стене, утепленной снаружи;
в стене, утепленной изнутри.

Сразу, по каждому варианту, будем рассматривать последствия такого расположения точки росы.

Расположение точки росы в не утепленной стене

По расположению точки росы могут быть такие варианты не утепленной стены:

1. Расположение точки росы между серединой стены и наружной поверхностью стены.

Расположение точки росы в стене между серединой стены и наружной поверхностью, стена не утеплена

В этом случае стена сухая.

2. Расположение точки росы между серединой стены и внутренней поверхностью.

Расположение точки росы между серединой стены и внутренней поверхностью, стена не утеплена

В этом случае стена сухая, может замокать при резком понижении наружной температуры (ниже, чем расчетная температура по ДБН/СНиП в регионе, на несколько дней). Положение точки росы в эти несколько дней может сдвигаться на внутреннюю поверхность стены.

3. Расположение точки росы на внутренней поверхности.

Расположение точки росы на внутренней поверхности стены, стена не утеплена

Стена мокрая внутри практически весь зимний период.

Как уже разобрали, положение точки росы зависит от 5-ти факторов, описанных в части выше.

Расположение точки росы в утепленной снаружи стене

По расположению точки росы в стене, утепленной снаружи , могут быть такие варианты:

1. Если утеплитель взят нужной по теплотехническому расчету толщины, то положение точки росы - внутри утеплителя.

Расположение точки росы в утеплителе, стена утеплена снаружи

Это правильное положение точки росы. Стена в этом варианте сухая.

2. Если утеплитель взят меньшей толщины, чем положено по теплотехническому расчету, то возможны все три варианта, описанные выше для неутепленной стены. Последствия описаны там же.

Расположение точки росы в стене, утепленной снаружи (если утеплитель взят меньше расчетной толщины)

Расположение точки росы в утепленной изнутри стене

По расположению точки росы в стене, утепленной изнутри . Когда мы утепляем стену изнутри, мы ее как бы «отгораживаем» от комнатного тепла. Тем самым, мы сдвигаем положение точки росы внутрь помещения и понижаем температуру самой стены под утеплителем. То есть и точка росы (температура) и ее положение становятся такими, при которых образование конденсата более вероятно. Могут быть такие варианты:

1. Расположение точки росы в толще стены.

Расположение точки росы в толще стены, стена утеплена изнутри

В этом случае стена сухая, может замокать при резком понижении наружной температуры (ниже, чем расчетная температура по ДБН\СНиП в регионе, на несколько дней). Положение точки росы в эти несколько дней может сдвигаться на внутреннюю поверхность стены.

2. Расположение точки росы на внутренней поверхности стены, под утеплителем.

Расположение точки росы на внутренней поверхности стены, под утеплителем, стена утеплена изнутри

Стена в этом случае замокает под утеплителем весь зимний период.

3. Расположение точки росы внутри утеплителя.

Расположение точки росы в утеплителе, стена утеплена изнутри

Стена в этом случае замокает весь зимний период, кроме стены, утеплитель тоже мокрый.

Когда можно или нельзя утеплять стены изнутри

Теперь разберем, когда можно утеплять стену изнутри, когда нельзя, от чего это зависит и как зависит. Что такое это «нельзя», какие это последствия.

Основное «можно или нельзя» заключается в том, что будет со стеной после утепления ее изнутри. Если стена будет сухая,- можно. Если стена будет сухая, и только при резком, неожиданном (которое случается раз в десяток лет) похолодании может подмокнуть,- можно пробовать утеплять изнутри (на усмотрение заказчика). Если стена стабильно мокрая весь зимний расчетный период (с обычной зимней температурой по региону),- утеплять изнутри нельзя. Как мы уже выяснили выше, эти последствия зависят от положения точки росы. А положение точки росы в стене можно посчитать, и тогда точно (ДО утепления) будет понятно, можно или нельзя изнутри утеплять конкретную стену.

Примечание: Мы такой расчет делаем, задавайте вопросы в разделе и мы посчитаем Вашу конкретную ситуацию.

Теперь немного рассуждений на тему что влияет на возможность утепления изнутри, и как влияет. Эта часть статьи вызвана вопросами читателей, такого характера: «Почему в соседней ветке читателю можно утеплить изнутри, а мне нельзя, ведь у нас с ним (дальше варианты) одинаковая планировка квартиры, или дома построены из одного материала, или один город проживания, или одинаковая толщина стены и тд.

Давайте разбираться. Как мы уже выяснили выше, последствия внутреннего утепления зависят от:

точки росы (температуры выпадения конденсата);
положения точки росы в стене до и после утепления.

В свою очередь, точка росы (температура) зависит от: влажности в помещении и температуры в помещении. А влажность в помещении зависит от:

Режима проживания (постоянно или временно);
Вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету).

А температура в помещении зависит от:

Качества работы отопления;
Степени утепленности остальных конструкций дома\ квартиры, кроме стен (потолка\крыши, окон, пола).

Положение точки росы зависит от:

толщины и материала всех слоев стены;
температуры внутри помещения. От чего она зависит - выяснили выше;
температуры снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение, а также от климатической зоны;
влажности внутри помещения. От чего она зависит, выяснили выше;
влажности снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение (и от режима эксплуатации этого помещения), а также от климатической зоны.

Теперь, если собрать ВСЕ факторы влияния на точку росы и положение точки росы , мы получим список факторов влияния, которые надо принимать во внимание при решении вопроса «можно или нельзя в конкретной ситуации утеплить изнутри конкретную стену». Вот такой список этих факторов:

режима проживания в помещении (постоянно или временно);
вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету);
качества работы отопления в помещении;
степени утепленности остальных конструкций дома\квартиры, кроме стен (потолка\крыши, окон, пола);
толщина и материал всех слоев стены;
температуры внутри помещения;
влажности внутри помещения;
температуры снаружи помещения;
влажности снаружи помещения;
климатической зоны;
что находится за стеной, улица или другое помещение (его режим эксплуатации).

Становится ясно, что двух одинаковых ситуаций по утеплению изнутри может и не быть. Посмотрим, как (приблизительно, без конкретики) выглядит ситуация, когда утепление изнутри возможно:

помещение постоянного проживания,
вентиляция выполнена согласно норме (для этого помещения),
отопление работает хорошо, и выполнено согласно норме,
остальные конструкции утеплены согласно норме,
стена, которую планируется утеплить,- толстая, и достаточно теплая. По расчету для нее дополнительного утепления, его не должно быть боле 50мм (пенопласт, вата, ЭППС). По сопротивлению теплопередаче стена «не дотягивает» до нормы 30 и меньше %.

Если совсем упростить, то получается так: чем теплее регион, чем лучше у Вас отопление и вентиляция, чем толще и теплее стена, тем более вероятно, что утеплить изнутри можно. Я думаю, понятно, что в каждом конкретном случае нужно рассматривать свои «входящие данные» и тогда принимать решение.

Все, что написано выше, создает впечатление, что случаев, когда внутреннее утепление возможно и не вредно,- совсем мало. Это действительно так. По нашему опыту, из 100 обратившихся с идеей внутреннего утепления, только 10 могут его делать без последствий. В остальных случаях нужно утеплять снаружи.

Последствия неправильного утепления изнутри

Какие последствия утепления, когда утеплили изнутри, а было «нельзя». Как правило, это вначале мокрые стены. Потом, в зависимости от вида утеплителя,- мокрый утеплитель. Вата мокнет, а пенопласт или ЭППС - нет. Но это не меняет дела. В итоге,- это плесень и грибок на стенах. Время появления последствий - от одного года до трех.

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 – это температура, при которой водяные пары из воздуха начинают конденсироваться на поверхностях. Случается так, что в отопительный сезон мы можем наблюдать конденсирование влаги на окнах и иногда стенах. В последнем случае конденсат может привести даже к образованию плесени.

В этой статье мы попробуем разобрать такое понятие как «точка росы» и научимся определять температуру выпадения конденсата на поверхностях.

От чего зависит точка росы?

Влажности воздуха в помещении
Температуры воздуха

Рассмотрим простой пример для понимания: воздух внутри помещения имеет температуру +20°C и при влажности воздуха 60% на поверхности с температурой ниже +12°C будет образовываться конденсат.

Благодаря номограмме ниже температуру точки росы можно будет определить более точно.

Номограмма определения точки росы

Гигрометр обычный — показывает относительную влажность воздуха в процентах. Достаточно просто снять его показания.
Гигрометр психометрический — имеет два спиртовых термометра с ценой деления 0,1-0,5°C. Один термометр сухой, второй имеет устройство увлажнения.Для удобства определения относительной влажности воздуха в помещении используют психометрическую таблицу.

Измерив эти значения, далее на номограмме с помощью линейки прокладываем луч от шкалы температуры в помещении к известной влажности воздуха, в том месте, где луч пересечет шкалу «Температура точки росы» и будет нужным значением температуры поверхности для вашего случая.

Кликните по номограмме определения точки росы, чтобы увеличить ее до полного размера

Для определения уровня влажности в помещении полезно будет купить гигрометр.

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.

Понятие о точке росы

Точка росы – это температура, при которой происходит выпадение или конденсация влаги из воздуха, до этого находящейся в нем в парообразном состоянии. Другими словами, точка росы в строительстве – это граница перехода от пониженной температуры воздуха снаружи ограждающих конструкций к теплой температуре внутренних обогреваемых помещений, где возможно появление влаги, расположение ее зависит от используемых материалов, их толщины и характеристик, места размещения утепляющего слоя и его свойств.

В нормативном документе СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» (Москва, 2004 г.) и СНиП 23-02 «Тепловая защита зданий» регламентируются условия, касающиеся учета и величины точки росы:

«6.2 В СНиП 23-02 установлены три обязательных взаимно связанных нормируемых показателя по тепловой защите здания, основанные на:

«а» – нормируемых значениях сопротивления теплопередаче для отдельных ограждающих конструкций тепловой защиты здания;

«б» – нормируемых величинах температурного перепада между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающей конструкции и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции выше температуры точки росы;

«в» – нормируемом удельном показателе расхода тепловой энергии на отопление, позволяющем варьировать величинами теплозащитных свойств ограждающих конструкций с учетом выбора систем поддержания нормируемых параметров микроклимата.

Требования СНиП 23-02 будут выполнены, если при проектировании жилых и общественных зданий будут соблюдены требования показателей групп «а» и «б» либо «б» и «в».

Конденсация водяных паров легче всего происходит на какой-то поверхности, однако влага может появляться и внутри толщи конструкций. Применительно к конструкции стен: в том случае, когда точка росы расположена близко или непосредственно на внутренней поверхности, при определенных температурных условиях в холодное время года на поверхностях будет неизбежно выпадать конденсат. Если ограждающие конструкции недостаточно утеплены или сооружены вообще без устройства дополнительного утепляющего слоя, то точка росы всегда будет расположена ближе к внутренним поверхностям помещений.

Появление влаги на поверхностях конструкций чревато неприятными последствиями – это создает благоприятную среду для размножения микроорганизмов, таких как грибок и плесень, споры которых всегда присутствуют в воздухе. Для того чтобы избежать этих негативных явлений, необходимо правильно рассчитать толщину всех элементов, входящих в состав ограждающих конструкций, в том числе рассчитать точку росы.

Согласно указаниям нормативного документа СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» (Москва, 2004 г.):

«5.2.3 Температура внутренних поверхностей наружных ограждений здания, где имеются теплопроводные включения (диафрагмы, сквозные включения цементно-песчаного раствора или бетона, межпанельные стыки, жесткие соединения и гибкие связи в многослойных панелях, оконные обрамления и т. д.), в углах и на оконных откосах не должна быть ниже, чем температура точки росы воздуха внутри здания…».

Если температура поверхности стены внутри помещений или оконных блоков будет ниже, чем расчетная величина точки росы, то конденсат с большой вероятностью будет появляться в холодное время года, когда температура наружного воздуха понизится до отрицательных значений.

Решение задачи – как найти точку росы, ее физической величины, является одним из критериев обеспечения требуемой защиты зданий от потерь тепла и поддержания нормальных параметров микроклимата в помещениях, согласно с условиями СНиП и санитарно-гигиенических нормативов.

Расчет значения точки росы

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

Расчет с помощью таблицы

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

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

Расчет по формуле

Другой способ, как определить точку росы в стене, – с помощью упрощенной формулы:
$$\quicklatex{size=25}\boxed{T_{p}= \frac{b\times \lambda (T,RH)}{a — \lambda(T,RH)}}$$

Значения:

Тр – искомая точка росы;

а – постоянная = 17,27;

b – постоянная = 237,7 °C;

λ(Т,RH) – коэффициент, рассчитываемый по формуле:
$$\quicklatex{size=25}\boxed{\lambda(T,RH) = \frac{{(a\times T})}{(b + T) + {\ln RH}}}$$
Где:
Т – температура воздуха внутри помещений в °C;

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

ln – логарифм натуральный.

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

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

Тогда величина температуры выпадения конденсата из воздуха будет равна:

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

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

Расчет с помощью онлайн-калькулятора

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

Определение положения точки росы в стене

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

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

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

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

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

Условия для расчета примем следующие:

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

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

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

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

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

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

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

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

Точка росы и паропроницаемость конструкций

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

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

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

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

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

Мнение экспертов портала

По мнению экспертов портала сайт, расчет величины точки росы и ее положения в ограждающих конструкциях является одним из определяющих моментов в обеспечении защиты зданий от потерь тепла. Самый оптимальный вариант – это когда граница выпадения конденсата находится в пределах толщины утеплителя в конструкции с наружным утеплением. Необходимо рассчитывать толщину слоев ограждающих конструкций для определенных материалов так, чтобы исключить смещение точки росы в толщу стены и в сторону поверхностей внутри помещений.