Значение точки росы в строительстве и утеплении сооружений

Точкой росы называют охлаждённый воздух до определённой температуры, в состоянии которого пар начинает конденсировать и переходить в росу. В целом этот параметр зависит от давления воздуха в помещении и на улице. Определить значение не всегда легко, но сделать это необходимо обязательно, так как это один из самых важных факторов при строительстве и для комфортной жизни, и существования человека в помещении.

Расположение мест с повышенным уровнем конденсации

Местонахождение точки росы определяется несколькими параметрами. Основными считаются влажность воздушных потоков во внутренних помещениях и температура нагрева. В зависимости от близости точки к внешней или внутренней обшивке, стена может быть как сухой, так и влажной. Условия, при которых происходит преобразование пара в жидкость, могут меняться. Если в комнатах фиксируется +20°С, появление капель при влажности 60% произойдет при охлаждении поверхности до величины до 12°С. При 100-процентной влажности, капли появятся на стенах, нагретых до 20° выше нуля.

На расположение точек образования конденсата оказывают влияние следующие факторы:

  • Увеличение толщины стены приводит к росту теплового сопротивления. Доступ холодных воздушных масс внутрь здания становится затрудненным. При этом точка росы смещается вглубь стены и может привести к преждевременному износу утеплителя и дорогостоящему ремонту.
  • Утепление с внутренней стороны позволяет отсечь стены от тепла, поступающего изнутри. В таком случае капли жидкости появляются в непосредственной близости от внутренней обшивки и также приводит к преждевременному разрушению покрытия.
  • Наружное утепление считается оптимальным способом сохранить стены каркасного дома в идеальном состоянии. Точка росы остается около внешней стены, а влага постепенно выводится из утеплителя, не разрушая его и не вызывая процесса гниения.

Чем дальше расположено место преобразования пара в жидкость от внутренней стены, тем надежней и качественнее становится коттедж или частный дом. Внешняя стена, при наличии хорошего утепления, смещает место образования конденсата наружу здания и положительно сказывается на эксплуатационном ресурсе.

Что такое точка росы?

Запотевание пластикового окна, с которым сталкиваются многие потребители, обычно вызвано нарушениями при монтаже оконной конструкции, в частности, неправильно проведенным расчетом точки росы. Под этой характеристикой подразумевают температуру, при достижении которой воздух, обладающий исходными температурными показателями и влажностью, перенасыщается влагой и ее избыток в виде конденсата (росы) оседает на поверхностях с более низким температурным значением. В «зону риска» попадают окна, поскольку именно стекла, соприкасающиеся с холодным наружным воздухом, имеют в комнате самую низкую температуру. Факторами, от которых зависит значение точки росы являются:

Что такое точка росы?
Что такое точка росы?
  • значение температуры воздуха в помещении и за его пределами;
  • относительная влажность в квартире;
  • температура стеклопакета.
Что такое точка росы?
Что такое точка росы?

Чтобы человек комфортно чувствовал себя в квартире, влажность воздуха при температуре 20°С должна находиться в пределах 45-60%. В этом случае значение точки росы составляет 7,5-9°С и, если поверхность стекла имеет более низкое температурное значение, на его поверхности появится конденсат. При увеличении влажности будет расти и температура точки росы.

Что такое точка росы?
Что такое точка росы?

Что такое точка росы?
Что такое точка росы?

Конденсация водяного пара

Бытует мнение, что при холодной погоде в стенах может образовываться конденсат, который и становится причиной повышения влажности ограждающих конструкций.

Конечно, при холодной погоде точка с температурой 0°С находится в толще стены, так как наружная часть стены находится в условиях минусовой, а внутренняя в условиях положительной температуры. Из этого делается вывод, что водяной пар, находящийся в порах стенового материала на минусовой части стены конденсируется и замерзает.

Однако то, что эта часть стены находится в условиях минусовой температуры, ещё не означает, что в ней образуется конденсат. Физика этого процесса такова, что водяной пар конденсируется, когда при существующей температуре воздуха превышается определённая граница влаги, то есть количество содержащегося в нём насыщенного водяного пара.

Известно, что чем температура воздуха выше, тем больше он способен содержать водяного пара и тем меньше возможность образования конденсата. Но при понижении температуры количество водяного пара в воздухе (в порах строительного материала), при котором образуется конденсат, уменьшается. То же самое происходит и при минусовых температурах. Конденсат не образуется до тех пор, пока количество водяного пара не превысит порога насыщенности.

В реальных атмосферных условиях водяной пар в той точке стены, где температура переходит порог 0°С, не достигает состояния насыщения и не способен конденсироваться. Поэтому рисуемая на графиках «тоска росы» в правильно спроектированных и построенных стенах полностью «виртуальная».

Как правильно определить и вычислить (таблица и формула)

На точку росы могут влиять температура и влажность

Жить человеку в комфорте с повышенной влажностью довольно трудно. Конденсат вызывает проблемы как для здоровья (есть вероятность заболеть астмой), так и для самого дома, особенно для его стен. Потолок и стены от повышенной влажности могут покрыться вредной для человека и трудно выводимой плесенью, в редких случаях приходится полностью менять стены и потолок, чтобы убить все присутствующие вредные микроорганизмы.

Для того чтобы этого не случилось, следует произвести расчёт и узнать, стоит ли в том или ином здании затевать ремонт, утеплять стены или вообще строить жильё на этом месте. Важно знать, что для каждого строения точка росы индивидуально, а значит, и её расчёт будет проводиться с небольшими отличиями.

Во внимание, перед тем как приступить к расчету, следует взять такие факторы как: климатические условия в том, или ином регионе, толщина стен и материал из которого они сделаны, и даже наличие сильных ветров. Малую, допустимую влажность содержат абсолютно все материалы, человеку следует проследить, чтобы эта влажность не повысилась и не образовалась точка росы. При вызове специалиста для измерения значения в случае повышенной влажности, вам, скорее всего, будет дан ответ, что теплоизоляция дома сделана неправильно, не подходит толщина материала или допустили ошибку при монтаже. В какой-то мере этот человек будет прав, так как именно правильный ремонт в доме в большей степени влияет на изменение точки росы и появление конденсата на стенах.

Статья, посвящённая рекуператорам воздуха, находится здесь: 

Таблица: показатели для определения точки росы

Точка росы VS в CO при относительной влажности воздуха в %
30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95%
30 10,5 12,9 14,9 16,8 18,4 20 21,4 22,7 23,9 25,1 26,2 27,2 28,2 29,1
29 9,7 12 14 15,9 17,5 19 20,4 21,7 23 24,1 25,2 26,2 27,2 28,1
28 8,8 11,1 13,1 15 16,6 18,1 19,5 20,8 22 23,2 24,2 25,2 26,2 27,1
27 8 10,2 12,2 14,1 15,7 17,2 18,6 19,9 21,1 22,2 23,3 24,3 25,2 26,1
26 7,1 9,4 11,4 13,2 14,8 16,3 17,6 18,9 20,1 21,2 22,3 23,3 24,2 25,1
25 6,2 8,5 10,5 12,2 13,9 15,3 16,7 18 19,1 20,3 21,3 22,3 23,2 24,1
24 5,4 7,6 9,6 11,3 12,9 14,4 15,8 17 18,2 19,3 20,3 21,3 22,3 23,1
23 4,5 6,7 8,7 10,4 12 13,5 14,8 16,1 17,2 18,3 19,4 20,3 21,3 22,2
22 3,6 5,9 7,8 9,5 11,1 12,5 13,9 15,1 16,3 17,4 18,4 19,4 20,3 21,1
21 2,8 5 6,9 8,6 10,2 11,6 12,9 14,2 15,3 16,4 17,4 18,4 19,3 20,2
20 1,9 4,1 6 7,7 9,3 10,7 12 13,2 14,4 15,4 16,4 17,4 18,3 19,2
19 1 3,2 5,1 6,8 8,3 9,8 11,1 12,3 13,4 14,5 15,3 16,4 17,3 18,2
18 0,2 2,3 4,2 5,9 7,4 8,8 10,1 11,3 12,5 13,5 14,5 15,4 16,3 17,2
17 0,6 1,4 3,3 5 6,5 7,9 9,2 10,4 11,5 12,5 13,5 14,5 15,3 16,2
16 1,4 0,5 2,4 4,1 5,6 7 8,2 9,4 10,5 11,6 12,6 13,5 14,4 15,2
15 2,2 0,3 1,5 3,2 4,7 6,1 7,3 8,5 9,6 10,6 11,6 12,5 13,4 14,2
14 2,9 1 0,6 2,3 3,7 5,1 6,4 7,5 8,6 9,6 10,6 11,5 12,4 13,2
13 3,7 1,9 0,1 1,3 2,8 4,2 5,5 6,6 7,7 8,7 9,6 10,5 11,4 12,2
12 4,5 2,8 1 0,4 1,9 3,2 4,5 5,7 6,7 7,7 8,7 9,6 10,4 11,2
11 5,2 3,4 1,8 0,4 1 2,3 3,5 4,7 5,8 6,7 7,7 8,6 9,4 10,2
10 6 4,2 2,6 1,2 0,1 1,4 2,6 3,7 4,8 5,8 6,7 7,6 8,4 9,2
Для промежуточных показателей не указанных в таблице определяется средняя величина

График

Благодаря графику можно определить оптимальные показатели

Как рассчитать: необходимые инструменты и последовательность действий

  • термометр;
  • гигрометр;
  • бесконтактный термометр (можно заменить обычным).
  1. В помещении, котором необходимо измерить точку росы отмерьте примерно 60 см от пола, но не более. Измерьте на этой высоте, положив градусник, к примеру, на стол температуру воздуха при помощи термометра.
  2. Затем в этом же месте при помощи гигрометра измерьте влажность в помещении.
  3. В таблице выше найдите своё значение и тем самым определите параметры.

    С помощью термометра и гигрометра нужно измерить температуру воздуха и влажность

  4. Теперь следует узнать, можно ли в помещении с такой относительной влажностью проводить строительные работы, к примеру: утеплять стены или стелить полимерные полы. Для этого при помощи специального бесконтактного термометра измерьте в этом же месте на расстоянии 60 см от пола температуру поверхности. Если же такого прибора нет, обверните обычный градусник тонкой тряпкой и через 15 минут снимите с него показания.
  5. На последнем этапе сравните 2 температуры. Если температура поверхности отличается от параметра более чем на 4 градуса, в доме повышенная влажность и присутствует точка росы, в этом случае утепление стен должно проводиться под контролем специалиста с расчётами правильной толщины материала которым будет проводиться утепление.

Формула для расчёта в каркасной, кирпичной, многослойной стенах с утеплителем

Для расчёта точки росы с утеплителем используются формулы:

где:

  • h1, h2 — толщина стены и теплоизолятора;
  • λ1, λ2 — теплопроводность стены и теплоизолятора;
  • N — отношение тепловых сопротивлений.

где:

t1, t2 — температура внутренней и внешней сторон стены; T1 — перепад температур в стене.

Расчёт:

  • 0,292;
  • 10,8 °C

Используя полученные показатели, составить график с диапазоном температур T1, размещённым в стене и оставшимися °C на утеплитель. В нужном месте отметить точку росы.

Узнать, какая температура горячей воды является оптимальной в квартире, можно узнать здесь: 

Понятие о точке росы

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

Точка росы в стене без утепления

В нормативном документе СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» 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»:

«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.

Уводим «точку росы» из стены в утеплитель

Подробно о понятии «точки росы» я писал в своей статье, в которой вы можете почитать, что это такое и как с ней бороться. А здесь я покажу, как сместить её в нужную нам сторону — в утеплитель.

1. Стена без утепления, точка росы в стене

Точка росы находится в стене, а это плохо: вся влага останется в несущем слое, который будет разрушаться от чрезмерного намокания.

2. Недостаточное утепление стены, точка росы между слоёв

Это первый шаг на пути правильного утепления. Здесь мы сместили точку росы в нужном направлении (в сторону утеплителя), вот только стена утеплена недостаточно и точка росы может оказаться на границе стены и утеплителя. Вариант так себе, давайте добавим утеплителя и гарантировано попадём в утепляющий слой.

3. Правильное утепление, точка росы в утеплителе

Отлично! Мы добавили утеплителя и теперь вся возможная зона конденсации (точка росы) сместилась в слой утеплителя. Теперь влага беспрепятственно и быстро покинет утеплитель при помощи вентилируемого фасада (утеплитель высохнет на ветру).

Нужную толщину утеплителя находят с помощью теплотехнического расчета ограждающей конструкции.

Для расчета нужно знать какие материалы составляют «пирог» стены, каковы их толщины и много других параметров.

Такой расчет лучше доверить профессионалам, или хотя бы студентам строительных факультетов. Можно попытаться сделать теплорасчет самому и воспользоваться онлайн-калькуляторами.

Анимация процеса

Для наглядности, я анимировал процесс смещения точки росы при добавлении теплоизоляционного слоя: смещение тем больше, чем толще слой утеплителя.

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.

Чем чревато игнорирование выпадения конденсата в строительстве?

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.

Последствия игнорирования

При проведении любых строительных работ, связанных с утеплением, важно не только знать, как рассчитать точку росы, но и владеть следующей информацией:

  • режим проживания в помещении;
  • наличие и работоспособность вентиляционной системы;
  • особенности работоспособной отопительной системы;
  • уровень утепления различных элементов здания (окна, полы);
  • толщина стен;
  • температурный режим внутри здания и на улице;
  • уровень влажности в здании и снаружи;
  • особенности климата.

Выбирать внутреннее утепление рекомендуется в следующих случаях:

  • постоянное проживание;
  • исправно работающие системы отопления и вентилирования;
  • наличие утепленной конструкции;
  • толстые стены здания;
  • относительно теплый климатический режим.
Последствия игнорирования

Если не учесть вышеуказанные требования и не рассчитать температуру точки росы, жильцы квартиры либо дома могут столкнуться с различными проблемами:

  • мокрые стены;
  • избыток влаги в теплоизоляционном слое;
  • появление неприятного затхлого запаха;
  • сырость;
  • образование плесени, грибка либо гнили;
  • постепенное отслоение облицовочного материала;
  • разрушение конструкции (особенно актуально для деревянного дома).

Важно! Принимать решение относительно целесообразности внутреннего утепления необходимо до начала закупки материалов, так как для внешнего утепления требуются другие средства.

Зная все тонкости проведения утеплительных работ, можно на долгие годы забыть о проблеме холода в помещении. Для этого нужно грамотно рассчитать точку росы, выбрать материал и качественно провести работы.