Расчет точки росы в стене

Расчет точки росы на поверхность стены

При сооружении здания или индивидуальных его частей часто перед девелопером появляется понятие точка росы.

Данный термин слыхали все кто хотя бы раз менял окна, утеплял стены или менял систему обогрева в собственном жилище.

Итак давайте рассмотрим, что такое точка росы, для чего нужно знать её размещение в стене и как её можно определить при помощи доступных подручных средств.

Находим сущность термина

Если выражаться понятным языком, то точка росы – это момент, когда внутренняя температура помещения и влажность существенно превышают температуру поверхности перекрытия. При этом на плоскости стены неминуемо конденсируется влага из воздуха. Воздействие на данный момент оказывают:

• влажность воздуха в помещении;
• температура стен или перекрытий;
• температура изнутри строения.

Если в помещении влажно и жарко, то на холодном стакане сразу появляются капли росы.

Для чего этот термин применяется во время строительства?Любые ограждения: стенка или окно – это граница с внешним миром, а это означает температура их поверхности разнится от средней в помещении.

Значит, в том месте, где на поверхность стены расположена точка росы, будет регулярно накапливаться влага. На нахождение точки росы влияют:

• характеристики применяемых во время строительства материалов и их толщина;
• место процесса установки, кол-во слоев и качество теплоизолятора.

Главное, чтобы точка росы располагалась с наружной стороны стены строения. В другом случае мы приобретаем регулярно мокрую поверхность и как последствие появление плесени, грибка, разрушение декоративного слоя и несущих особенностей конструкции.

Расчет точки росы

Многих хозяев метров квадратных волнует вопрос, как собственными силами высчитать точку росы в стене. Чисто в теории сложного в этом ничего нет, тем более, если вы математик, физик или же просто отлично не забывайте школьную программу.

Чтобы это сделать нужно воспользоваться формулой:

ТР = (b * ?(Т,RH)) / (a * ?(Т,RH)), где:

• ТР – необходимая точка;
• а –константа равная значению 17,27;
• b – константа равная значению 237,7;
• ?(Т,RH) – показатель, который рассчитывается так:

?(Т,RH) = (а*Т) / (b*T+ lnRH), где:

• Т – внутренняя температура помещения;
• RH – влажность в помещении, значение берется в долях, а не в процентах: от 0,01 до 1;
• ln – настоящий логарифм.

Если в школе вы увлекались игрой в баскетбол или чтением Достоевского больше, чем логарифмами, не волнуйтесь. Все уже посчитано в таблице данных теплозащиты за номером СП 23-101-2004, составленной на основании замеров и расчетов научно-проектными организациями.

Самые вероятные значения в средних российских условиях указаны в таблице ниже:

Если Вы захотите высчитать значение, то получите данные, похожие с приведенным в таблице. Кроме всего другого, для расчета воспользуйтесь online – калькулятором.

Использование на практике

В работе значение термина точки росы главное при стеновом утеплении строения. Для оснащения хороших утеплительных параметров ограждающих частей строения важно знать не только величину значения точки росы, но и ее положение на поверхности или в теле стены.

Современные способы строительства допускают 3 варианта выполнения работ и в любом случае точка выпадения конденсата может быть самой разной:

Здание, возведенное из единого материала без добавочной теплоизоляции. Если тело стены состоит из кирпича, камня или бетона монолитного, то при воплощении строительные технологии в подобных зданиях точка росы находится в середине стенки. Её размещение стремится к внешнему краю поверхности. При условиях снижения внешних температур точка росы будет смещаться вовнутрь стены. Если температурная разница окажется существенной, то может наступить момент, когда точка росы окажется в середине помещения, и на поверхность стены выступит влага. Всем нам знакомая ситуация: конденцат на окнах во время зимы.

При правильном утеплении с наружной стороны точка росы будет находиться изнутри теплоизолятора

Исключение в случае с однотипной стеной составят, пожалуй, древесные срубы. Дерево – натуральный материал, обладающий идеальными высококачественными параметрами невысокой теплопроводимости и высокой паропроходимости. В подобных зданиях точка росы всегда будет размещена ближе к поверхности с внешней стороны. Древесные срубы редко требуют проведения работ по добавочной теплоизоляции.

Завершальный вариант очень нежелателен и выполняется лишь тогда, когда нет иного выхода. Про то, как качественно утеплять стены дома, смотрите в данном видео:

Если всё таки теплоизолятор ложится изнутри строения, то нужно провести добавочные мероприятия:

• оставить воздушный карман между слоем тепловой изоляции и отделкой;
• учесть устройство отверстий для вентиляции и обогрев помещения с добавочным уменьшением уровня влаги.

Что сделать, чтобы вывести точку росы из дома наружу?

Как правильно поступать, когда дом уже возведен и находится в эксплуатации, а стены начали сыреть? Все выше сказанное говорит нам про то, что нужно поменять факторы, которые влияют на точку росы. А это означает, можно либо увеличить теплоснабжение, чтобы уменьшить уровень влаги, либо уменьшить разницу в температуре покрытий, а конкретно провести слой внешней тепловой изоляции.

Варианты стенового утепления

Почему утепляем стены собственно с наружной стороны? Самое первое, это комфортно. Второе, в этом случае температуру окружающей среды станет иметь не стенка дома, а утеплительный слой. Кривая снижения температуры станет более пологой, и точка росы практически сдвинется к краешку слоя теплоизоляции. Важные рекомендации по этому вопросу смотрите в данном видео:

Чем потолще покрытие, тем вероятнее смещение точки росы в тело тепловой изоляции за пределы стенки дома. В конечном итоге, дома, отлично теплоизолированные с наружной стороны, работают намного дольше и не просят больших расходов на теплоснабжение.

Материал тепловой изоляции

Как мы уже разобрались, лучше применять материал для теплоизоляции, который можно устанавливать с наружи строения. В основном, речь идет об экструдированном полистироле, плита из пенополистирола или минвате.

Материал на основе мин. ваты владеет замечательной паропроницаемостью. При этом отчасти влага задерживается в теплоизоляторе и течет вниз под воздействием силы тяжести. Теплоизолятору это обстоятельство ничем не грозит, потому как базальтовое или стеклянное волокно устойчиво к действию влаги.

Нелишним не будет устроить гидроизоляционный слой снизу сооружения, чтобы не допустить разрушение фундамента.

Материалы типа экструдированного полистирола паронепроницаемы, благодаря этому при их установке необходимо оставить воздушный карман, чтобы отвести влажность с поверхности внутри материала.

При воплощении этих условий можно говорить о сохранности стен и эффективности утепления.

Как высчитать точку росы

При проектировании теплоизоляции зданий жилого фонда профессионалами всегда выполняется расчет точки росы с целью определения ее положения в стене снаружи. Это дает возможность понять, где существует очень высокая вероятность выделения существенного количества конденсата, и подобным образом выяснить, насколько материал который выбран ограждения отвечает эксплуатационным требованиям.

Мы не станем вылаживать тут расчет точки росы по формулам, который принято делать в строительстве, так как он очень сложен и громоздок. К слову, этим пользуются многие плохие продавцы строительных материалов, говоря нам о выделении влаги изнутри тех или других теплоизоляторов. Цель этой статьи – помочь традиционному владельцу дома самому определить точку росы в стене и задействовать это в работе.

Что такое точка росы

Нужно понимать, что воздух всегда имеет в себе пар перегретый, кол-во которого зависит от многих условий. Изнутри помещений пар выделяется от человека и от различных ежедневных процессов его деятельности – стирки, уборки, приготовления пищи и так дальше.

С наружной стороны содержание влаги в воздухе зависит от погоды, это ясно. Причем изобилие воздушной смеси парами имеет собственный предел, при достижении которого начинается конденсация влаги и рождается туман.

В большинстве случаев считают, что в данный момент воздух вобрал в себя максимально возможное кол-во пара и его относительная влажность (отмечается буквой ?) составляет 100%. Последующее изобилие как раз и приводит к возникновению тумана – очень маленьких капель воды, присутствующих во взвешенном состоянии. Но все таки всем приходилось смотреть выпадение конденсата на самых разных поверхностях и без всякого тумана.

Так бывает, когда не полностью сочный парами воздух (влажность менее 100%) граничит с поверхностью, чья температура на пару градусов ниже его своей. Фокус в том, что воздушная смесь при разной температуре может поместить различное кол-во пара. Чем температура выше, тем больше влаги она может впитать. Благодаря этому, когда смесь с относительной влажностью 80% соприкасается с более холодным объектом, то она резко охлаждается, предел ее насыщения уменьшается, а относительная влажность может достигать 100%.

В данный момент и начинается выпадение конденсата на поверхности, появляется говоря иначе точка росы. Собственно это явление можно видеть летом на траве. По утру земля и травка еще холодные, а солнце быстро нагревает воздух, влажность его около земли быстро может достигать 100% и падает роса. Интересно, что процесс конденсации сопровождается выделением энергии тепла, что была затрачена раньше на образование пара. Оттого роса быстро сходит.

Выходит, что температура точки росы – величина переменная и зависит от относительной влаги и температуры окружающей среды в нужный момент. В работе эти величины определяются при помощи разных измерителей, — термометров и психрометров. Другими словами, проведя измерение температуры и воздушной влажности, можно предположить, при какой температуре поверхности появится точка росы по таблицам, о чем речь пойдёт дальше.

Для справки. Чтобы установить влажность воздуха снаружи, нынче совсем не обязательно проводить какие-нибудь измерения, нужно только посмотреть на метеопрогноз во всемирной сети. Там указывается и относительная влажность.

Обозначение точки росы

Сейчас нет смысла задумываться над тем, как высчитать точку росы, потому как это давно уже сделано профессионалами, а результаты сведены в таблицу. В ней указываются значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с разной влажностью начинает выделяться конденсат.

Как можно заметить, фиолетовым цветом тут выделена нормативная температура в помещении в зимнее время года – 20 °С, а зеленым отмечен раздел, что охватывает диапазон нормированной влаги – от 50 до 60%. При этом точка росы меняется от 9.3 до 12 °С. Другими словами, при воплощении всех норм конденсация влаги изнутри дома не представляется возможной, потому как в нем нет поверхностей с подобной температурой.

Иное дело – внешняя стена. Внутри ее омывает воздух, нагретый до +20 °С, а с наружной стороны – минус 20 °С, а иногда даже больше. Значит, в толще стены температура поэтапно растет от минус 20 °С до + 20 °С и в каком-нибудь месте она в первую очередь будет равна 12 °С, что при влаги 60% даст точку росы. Однако для этого еще необходимо, чтобы пар перегретый добрался до данного места сквозь материал ограждения. И здесь появляется еще 1 фактор, действующий на обозначение точки росы – проходимость пара материала, которая всегда принимается во внимание во время строительства.

Сейчас можно перечислить все факторы, которые влияют на образование влаги изнутри фасадных стен во время эксплуатации:

• температура окружающей среды;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• проходимость пара материала ограждения.

Примечание. Чтобы провести измерения данных показателей в толще используемых стен не существует никаких датчиков или анализаторов, их можно получить только расчетным путем.

Проходимость пара – это характеристика, показывающая, какое кол-во пара перегретого может пропустить через себя тот или другой материал за конкретный временной промежуток. К проницаемым относятся все конструктивные материалы с открытыми порами – бетон, кирпич, дерево и так дальше. В народе бытует выражение, что дома, построенные из них, «дышат». Примерами пористого теплоизолятора служат минвата и керамзитобетон.

Из всего сказанного выше делаем вывод, что в традиционных и теплоизолированных стенах обязательно есть условия для появления точки росы. Вот здесь и рождается много небылиц и страшилок, которые связаны с большим количеством воды, прямо-таки вытекающим из стен при конденсации, и произрастающей на них массой плесени. В реальности все не очень страшно, ведь эта точка не занимает стационарную позицию в ограждении. Со временем условия с двух сторон конструкции регулярно меняются, отчего и точка росы в стене передвигается. В строительстве это называют зоной потенциальной конденсации.

Так как заграждение проницаемо, то оно может самостоятельно избавиться от выделяющейся влаги, при этом значимую роль играет система вентиляции с двух сторон. Недаром внешнее утепление стен ватой на минеральной основе выполняется вентилируемым, ведь точка росы в данном случае находится в теплоизоляторе. Если все сделано правильно, то выделяющаяся изнутри ваты влага через поры покидает ее и уносится потоком вентиляционного воздуха.

Вот почему очень важно устроить правильную систему вентиляции в помещениях для жилья, она убирает не только вещества которые вредны, но и дополнительную влажность. Стенка мокнет лишь в одном случае: когда конденсация происходит регулярно и на протяжении продолжительного времени, а влаге деться некуда. В нормальных условиях материал просто не успевает напитаться водой.

Современные полимерные теплоизоляторы почти не пропускают пар, благодаря этому при стеновом утеплении их лучше располагать с наружной стороны. Тогда которая нужна для конденсации температура будет изнутри пенополистирола или вспененного полистирола, но пары к этому месту не доберутся, а поэтому и увлажнения не появится. И наоборот, теплоизолировать полимерным материалом внутри не стоит, так как точка росы остается в стене, а влага станет выделяться на стыке 2-ух материалов.

Пример подобной конденсации – окно с одним стеклом в зимнее время, оно не пропускает пары, отчего на поверхности внутри образуется вода.

Утепление внутри выполнимо при подобных условиях:

• стенка достаточно сухая и относительно тёплая;
• теплоизолятор обязан быть паропроницаемым, дабы выделяющаяся влага могла покинуть конструкцию;
• в доме должна отлично действовать система вентиляции.

Заключение

Итак, точка росы изнутри конструкций строительства есть всегда, при этом высчитать кол-во появляющеся влаги по формулам очень тяжело, можно только определить территорию конденсации. А это позволяет принять меры по удалению влаги, а порой и совсем не допустить ее возникновение при помощи пароустойчивых теплоизоляторов.

Точка росы в стене — расчет и нахождение

Определить точку росы в стене весьма просто. Ниже будет приведен пример, как выполнить расчет. Это сделает любой, кто заинтересован в вопросе правильного утепления.

Точка росы — это температура, при которой пар перегретый начинает собираться.

Что такое точка росы

Точка росы в стене может передвигаться по ее толщине при температурном изменении в середине помещения и с наружной стороны. К примеру, если в середине помещения устойчивая 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 по большей части от 2-ух показателей:

• температуры окружающей среды;
• воздушной влажности.

К примеру, при температуре в середине помещения +20 град и влаге 50%, температура точки росы будет (ориентировочно) +12,9 градусов. Если в помещении возникнет предмет с подобной температурой или ниже, то на нем образуется конденсат.

К примеру, когда открывается холодильник, то изнутри него падает роса из поступающего тёплого воздуха. Она смотрится как «туман идущий из холодильника».

Если на улице прохладно, то где-нибудь в стене будет температура, при которой начнется конденсация пара, и в данной точке будет смачивание. Если стенка тонкая, «прохладная», и ее поверхность внутри охладится до 12,9 градусов или меньше (при перечисленных температурных значениях и воздушной влажности), то на ней выпадет роса, она станет влажной, и в сжатые сроки обзаведется плесенью.

При стеновом утеплении, конструкций дома, полезно выполнить расчет точки росы для самых больших и наименьших значений влаги и температуры, чтобы знать в каких границах пространства будет передвигаться точка росы при изменении таких параметров.

Как делается расчет

В расчетах точки росы и толщины утепления не берутся во внимание некоторые параметры, — давление, скорость воздушного движения, плотность материала… Благодаря этому говорить можно лишь о приближеных значениях. Однако, это не страшно, когда идет речь об определении толщины теплоизолятора.

Для определения точки росы в стене большого труда не составит воспользоваться таблицами готовых примерных значений, и не пытаться собственными силами заниматься расчетами. Тем более не нужно доверять самодельным программам из интернета, они часто не берут во внимание параметры и предоставляют ложные значения, а порой — и по принципу случайных чисел.

Ниже приведена таблица расчетных значений точки росы в зависимости от температуры окружающей среды и его влаги. Это приблизительные значения, так как не принимается во внимание воздействие прочих моментов.

К примеру, можно определить, что для помещения с температурой изнутри +22 градуса, и влажностью 60%, температура при которой будет конденсироваться пар перегретый (точка росы) будет составлять 13,9 градусов.

Стенка с применением утеплителя — как найти место конденсации

Решить задачу нахождения точки росы в стене весьма просто.
Необходимо знать:

• показатель теплового сопротивления стены, ?1, Вт/(м•К);
• показатель теплового сопротивления теплоизолятора, ?2, Вт/(м•К);
• толщину стены, h1, м;
• толщину теплоизолятора, h2, м;
• температуру в середине помещения, t1,град. С;
• влажность воздуха, который станет доходить до точки росы, %;
• точку росы для данных температуры и влаге, град. С;
• температуру с наружной стороны, t2, град. С.

В грубом приближении принимается, что температура по толщине каждого слоя будет изменяться линейно.

Необходимая величина — температура на границе слоев стены и теплоизолятора. Когда она будет найдена, можно выстроить график изменения температур в слое «стена-утеплитель» и по нему отыскать положение точки росы.

Для этого находится отношение теплового сопротивления стены к тепловому сопротивлению теплоизолятора, если исходить из которого, определяется температурное изменение в одном из слоев, что даст шанс узнать температуру на границе.

Рассмотрим на примере.

Пример расчета

Пример условий следующий.
Монолитно бетонная стенка h1=36 см, утеплена пенополистиролом h2=10 см. Показатель теплового сопротивления композиционного материала из бетона и стали ?1=1,7 Вт/смК, пенополистирола — ?2= 0,04 Вт/смК. Температура изнутри t1=+20 град, с наружной стороны t2=-10 градусов. Влажность в середине помещения и с наружной стороны принимается одинаковой — 50%. Согласно таблицы, точка росы будет составлять 9,3 градусов.

Тепловые сопротивления стены и теплоизолятора определяются как h/ ?, вт/м2К.
В этом примере тепловое сопротивление стены будет составлять 0,36/1,7=0,21 вт/м2К., теплоизолятора 0,1/0,04= 2,5 вт/м2К.

Отношение тепловых сопротивлений первого слоя к другому (стены к пенополистиролу) будет составлять: n=0,21/2,5=0,084.
Тогда температурный перепад в первом слое (стенка) будет составлять, Т= t1- t2хn = 20-(-10)х0,084=2,52 град.

Исходя из этого температура на границе слоя будет равна t1-Т=20-2,52=17,48 град.

Сейчас мы можем в масштабе выстроить примерный график температурных перепадов в слое стенка — теплоизолятор и отметим на нем точку росы.

Из примерных расчетов и приблизительного графика узнать можно основное – точка росы находится в теплоизоляторе, далеко от поверхности стены, т.е. даже ухудшение условий, с учетом неточности расчетов, не повлечет плохого увлажнения стены.

Пример нахождения места нахождения температуры конденсации в середине стенки

Температура изнутри +22 град, с наружной стороны — 15 град (регион севернее), влажность — 50%, точка росы — 11,1 градусов. Стенка толщиной 38 см из кирпича (1,5 кирпича +шов+штукатурка принимается все как «кладка из кирпича»).

Показатель теплового сопротивления для кладки кирпичом — 0,7 Вт/смК, для мин. ваты — 0,05 Вт/смК (с учетом ее увлажнения в настоящих эксплуатационных условиях).

Тепловое сопротивление стены: 0,38/0,7=0,54 вт/м2К., теплоизолятора 0,1/0,05= 2,0 вт/м2К.
Отношение тепловых сопротивлений первого слоя к другому будет составлять: n=0,54/2,0=0,27 , а температурный перепад в границах первого слоя будет Т= 22 — (-15)х0,27=9,99 град. Температура на границе слоев: 22- 9,99=12 град.

Как можно заметить, ситуация «вплотную». С повышением влаги, что простое явление, с падением температуры в середине помещения, или в суровую зиму, точка росы будет «гулять» в середине стенки.

Подобное утепление для относительно «тёплой» стены из кирпича, уже будет считаться недостаточным, и по положению точки росы и по нормативным значениям потерь тепла, через конструкции ограждения.

Точку росы можно переместить и нагревом помещения при помощи внутреннего теплоснабжения и его осушением. Естественно, что это крайняя мера, которую используют лишь когда пришло время «сушить стены».
Точка росы в стене — расчет и нахождение

Какие значения необходимо принимать для расчета

В большинстве случаев температура в середине помещения принимается 22 градуса, чаще у пола она ниже, а под поверхностью потолка может достигать 27 градусов. Для центральных регионов считается небольшой температура снаружи жилых помещений -15 градусов, (разрешается непродолжительные уменьшения температуры до -20 — -25 градусов).

Для южных регионов — -7 градусов, с непродолжительным уменьшением -15 — -20 градусов.
(Небольшую температуру можно подобрать собственными силами, — какая температура удерживается во время зимы регулярно? До каких значений она опускается краткосрочно?)

Влажность воздуха в помещении в большинстве случаев принимается средняя (однако не небольшая) — 50%,. Тут в большинстве случаев есть некоторый запас, так насколько часто во время зимы воздух в помещении суше, из-за активно работающего теплоснабжения, — 30 – 40%. Но в большинстве домов борются с сухостью воздуха, устанавливая увлажнители и разводя растения. Идеальная же влажность – 50%, она же и расчетная.

Осенью и весною для пропускных теплоизоляторов пар будет идти в обратном направлении — с улицы. Для расчета на «демисезон» по паропроницаемым теплоизоляторам, влажность необходимо принимать порядка 90%.

Где должна находиться точка росы

Утепление ограждения считается «нормальным» только когда точка росы во время холода по большей части (!) находится в теплоизоляторе и не смещается в стенку.

Что означает «по большей части»?
При самых больших минусовых температурах, которые длятся в большинстве случаев пару дней, неделю, и приходят иногда, точка росы может смещаться и в стенку.

Для стенки из плотных тяжёлых материалов, в данном нет ничего опасного. Однако для стенки из материалов с пористой поверхностью, которые как в большинстве случаев довольно хорошо пропускают пар и поглощают влагу, возникновение точки росы обязаны быть коротким, тем более когда они комбинируют с утеплителями-пароизоляторами.

Подобные стены просят самого большого утепления, особенно взяв во внимание то, что они сами по себе тёплые. Что бы убрать точку росы понадобится в несколько раз больше теплоизолятора. С паропрозрачными теплоизоляторами, они комбинируют гораздо лучше, так как тут можно выполнить вывод влаги, но лишь при условии хорошей вентиляции теплоизолятора.

Показаны наглядные графики температур для самых разных схем утепления. Точка росы ориентировочно указана как 16 градусов, достигается, когда изнутри дома очень удобная атмосфера +25 градусов, 55 – 60 % влаги.

• 1 — стенка без теплоизолятора;
• 2 — недостаточный слой утепления — точка росы находится в середине стенки. Ее постоянное нахождение вызовет намокание неплотной стены, нездоровую атмосферу, опасность разрушения материала, если стенка слой утепления имеет большее сопротивление движению пара, чем сама стенка (неверное утепление);
• 3 — достаточное утепление, точка росы в теплоизоляторе (основное время), обычное сохранение материалов стены и домашнее тепло, если тепловое сопротивление конструкции не менее нормативного, ведь для очень холодных стен убрать точку росы из них можно и небольшим слоем утепления;
• 4 — утепление внутри – худшее решение. Точка росы на плоскости стены или близка к этому, влечет намокание стены, и ущерб здоровью жителей, влажное замораживание и разрушение конструкций. Используется в безвыходных ситуациях при условиях сплошного закрытия стены утеплителем-пароизолятором, который и предохраняет проникновение пара к точке росы. Т.е. появление влаги нереально из-за влаги близкой к 0.

В нормативах указаны тепловые сопротивления поверхностей ограждения для определенных зон климата. Этот значением уменьшать запрещает нам государство.

Чаще показатель просит меньшую толщину теплоизолятора, чем та, что необходима для смещения точки росы в теплоизолятор. Благодаря этому выбирать теплоизолятор под все поверхности как правило неплохо бы и по условию смещения точки росы в теплоизолятор.

Эти значения сравниваются с нормативным требованием, а принимается, в основном, еще огромное значение, кратное толщине теплоизоляторов, который находится в продаже.

РАСЧЕТ ТОЛЩИНЫ УТЕПЛИТЕЛЯ В СТЕНЕ