Где находится точка росы, и как утеплять стены. Как рассчитать точку росы Точка росы на внутренней поверхности стены

Экология потребления.Усадьба:Одним из условий качественного утепление дома является расчет точки росы, которая должна находиться ближе к наружной стене, и ни в коем случае – внутри дома. Для этого нужно уметь определить, где будет расположена точка росы при разных условиях, чтобы исключить возможность образования конденсата на стенах внутри помещения.

Утепление стен – один из главных вопросов при строительстве. С первого взгляда может показаться, что очень просто его решить – выбирай тот, который подходит по климатическим условиям и финансам, и утепляй. Однако, это не так. Существует ряд технических условий, которые необходимо выполнить, чтобы стены дома в холодное время года не сырели внутри и не промерзали снаружи.

Одним из этих условий является утепление дома так, чтобы точка росы находилась ближе к наружной стене, и ни в коем случае – внутри дома. Для этого нужно уметь определить, где будет расположена точка росы при разных условиях, чтобы исключить возможность образования конденсата на стенах внутри помещения.

Что такое точка росы

Точка росы – это показатель температуры, при котором происходит максимальное насыщение воздуха паром, и он начинает конденсироваться. Зависит этот показатель от двух основных факторов: температуры и влажности воздуха.

При изменении хотя бы одной из этих двух величин меняется и точка росы, то есть она постоянно перемещается, так же, как и не бывают все время постоянными температура и влажность воздуха.

Существует таблица точек росы при разных температурах и влажности воздуха, разработанная специалистами. Из нее можно увидеть, при каких условиях пар начинает конденсироваться. Например, в зимнее время при нормативной температуре воздуха в помещении +200С и влажности от 50% до 60% точка росы будет колебаться от 9,30С до 120С. То есть, внутри помещения не должен образовываться конденсат, так как при указанных условиях нет поверхностей с такой температурой.

Рассмотрим далее. Если в доме +200С, а на улице температура -200С, то в стене найдется точка росы с температурой +120С при относительной влажности 60%. Точка росы может перемещаться по толщине стены в зависимости от температуры внутри помещения и снаружи, а также от влажности в самой стене. Чем ближе точка росы к внутренней поверхности, тем больше вероятность того, что стена будет мокрая изнутри. А это уже создает неблагоприятные условия для проживания. Утепляя дом, мы можем сместить точку росы, так как при этом меняется температура самой стены.

Где будет находиться точка росы

Могут существовать три варианта конструкции стены: без утеплителя, с наружной и внутренней обшивкой. Рассмотрим, где может находиться точка росы в каждом из этих случаев?

1. Конструкция без утеплителя, тогда точка росы расположена:

• внутри стены ближе к наружной поверхности;
• внутри стены смещена к внутренней поверхности;
• на внутренней поверхности – внутри помещения стена будет оставаться мокрой на протяжении всего зимнего периода.

2. Имеется наружный утеплитель, тогда точка росы находится:

• внутри утеплителя – это говорит о том, что расчет точки росы и толщины утеплителя проведены правильно, и стена в помещении будет сухой;
• любой из трех описанных случаев в пункте 1 – причиной является неправильный выбор утеплителя и его характеристики.

3. Сделана внутренняя обшивка, то точка росы будет:

• внутри стены ближе к утеплителю;
• на внутренней поверхности стены под обшивкой;
• в самом утеплителе.

Из рассмотренного выше становится понятно, что расположение точки росы также зависит от таких характеристик ограждения, как температура и паропроницаемость. Большинство современных утеплителей практически не пропускает пар, поэтому рекомендуется наружная обшивка стен.

Если вы выбираете внутреннее утепление, то нужно соблюсти следующие условия, чтобы:

• стена была сухой и теплой;
• утеплитель имел хорошую паропроницаемость и небольшую толщину;
• в здании функционировали вентиляция и отопление.

Зная возможные зоны образования конденсата, т.е. место расположения точки росы, можно для определенных климатических зон подобрать такой вид и материал утепления, который не создаст условий для сырых стен внутри дома.

Существует мнение, что дом должен утепляться снаружи, а утеплитель по всем параметрам соответствовать ГОСТу. Тогда точка росы будет находиться внутри обшивки, то есть снаружи дома, и внутренние стены будут сухими в любой сезон. Именно поэтому наружное утепление выгоднее внутреннего.

Определить точку росы в стене очень просто. Ниже будет приведен пример, как сделать расчет. Это может сделать каждый, кто заинтересован в вопросе правильного утепления.

Точка росы — это температура, при которой водяной пар начинает конденсироваться.

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;
• влажности 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.

Например, когда открывается холодильник, то внутри него выпадает роса из поступающего теплого воздуха. Она выглядит как «туман идущий из холодильника».

Если на улице холодно, то где-то в стене будет температура, при которой начнется конденсация пара, и в этой точке будет увлажнение. Если стена тонкая, «холодная», и ее внутренняя поверхность охладится до 12,9 градусов или меньше (при указанных значениях температуры и влажности воздуха), то на ней выпадет роса, она станет мокрой, и очень быстро обзаведется плесенью.

При утеплении стен, конструкций дома, полезно сделать расчет точки росы для наибольших и наименьших значений влажности и температуры, чтобы знать в каких границах пространства будет перемещаться точка росы при изменении этих параметров.

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.

Для определения точки росы в стене проще всего воспользоваться таблицами готовых примерных значений, и не пытаться самостоятельно заниматься расчетами. Тем более не стоит доверять самодельным программам из интернета, они часто не учитывают параметры и выдают ложные значения, а иногда — и по принципу случайных чисел.

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.
Нужно знать:

• коэффициент теплового сопротивления стены, ?1, Вт/(м К);
• коэффициент теплового сопротивления утеплителя, ?2, Вт/(м К);
• толщину стены, h1, м;
• толщину утеплителя, h2, м;
• температуру внутри помещения, t1,град. С;
• влажность воздуха, который будет доходить до точки росы, %;
• точку росы для данных температуры и влажности, град. С;
• температуру снаружи, t2, град. С.

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

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

Для этого находится отношение теплового сопротивления стены к тепловому сопротивлению утеплителя, исходя из которого, определяется изменение температуры в одном из слоев, что даст возможность узнать температуру на границе.

Рассмотрим на примере.

Пример расчета

Пример условий следующий.
Железобетонная стена h1=36 см, утеплена пенопластом h2=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.

Отношение тепловых сопротивлений первого слоя ко второму (стены к пенопласту) составит: n=0,21/2,5=0,084.
Тогда перепад температур в первом слое (стена) составит, Т= t1- t2хn = 20-(-10)х0,084=2,52 град.

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

Теперь мы можем в масштабе построить примерный график перепадов температуры в слое стена — утеплитель и отметим на нем точку росы.

Из примерных расчетов и примерного графика можно узнать главное – точка росы находится в утеплителе, далеко от стены, т.е. даже ухудшение условий, с учетом погрешности расчетов, не повлечет пагубного увлажнения стены.

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»).

Коэффициент теплового сопротивления для кирпичной кладки — 0,7 Вт/смК, для минеральной ваты — 0,05 Вт/смК (с учетом ее увлажнения в реальных условиях эксплуатации).

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.

Как видим, ситуация «впритык». С повышением влажности, что обычное явление, с падением температуры внутри помещения, или в холодную зиму, точка росы будет «гулять» внутри стены.

Такое утепление для относительно «теплой» кирпичной стены, уже будет считаться недостаточным, и по положению точки росы и по нормативным значениям теплопотерь, через ограждающие конструкции.

Точку росы можно сдвинуть и нагревом помещения с помощью внутреннего отопления и его осушением. Естественно, что это крайняя мера, которую применяют лишь когда пришла пора «сушить стены».
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).

Для южных регионов — -7 градусов, с кратковременным понижением -15 — -20 градусов.
(Минимальную температуру можно выбрать самостоятельно, — какая температура держится зимой постоянно? До каких значений она опускается кратковременно?)

Влажность воздуха в помещении обычно принимается средняя (но не маленькая) — 50%,. Здесь обычно имеется некоторый запас, так как часто зимой воздух в помещении суше, из-за активно работающего отопления, — 30 – 40%. Но во многих домах борются с сухостью воздуха, устанавливая увлажнители и разводя растения. Оптимальная же влажность – 50%, она же и расчетная.

Осенью и весной для пропускных утеплителей пар будет идти в обратном направлении — с улицы. Для расчета на «демисезон» по паропроницаемым утеплителям, влажность нужно принимать порядка 90%.

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.

Что значит «в основном»?
При максимальных отрицательных температурах, которые длятся обычно несколько дней, неделю, и наступают периодически, точка росы может смещаться и в стену.

Для стены из плотных тяжелых материалов, в этом нет ничего опасного. Но для стены из пористых материалов, которые как обычно очень хорошо пропускают пар и впитывают влагу, появление точки росы должны быть коротким, особенно когда они сочетаются с утеплителями-пароизоляторами.

Такие стены требуют наибольшего утепления, особенно с учетом того, что они сами по себе теплые. Что бы сместить точку росы потребуется в 2 раза больше утеплителя. С паропрозрачными утеплителями, они сочетаются намного лучше, так как здесь можно осуществить вывод влаги, но только при условии отличной вентиляции утеплителя.

Приведены наглядные графики температур для различных схем утепления. Точка росы примерно указана как 16 градусов, достигается, когда внутри дома особо комфортная обстановка +25 градусов, 55 – 60 % влажности.

• 1 — стена без утеплителя;
• 2 — недостаточный слой утепления — точка росы находится внутри стены. Ее постоянное нахождение вызовет намокание неплотной стены, нездоровую атмосферу, опасность разрушения материала, если стена слой утепления имеет большее сопротивление движению пара, чем сама стена (неправильное утепление);
• 3 — достаточное утепление, точка росы в утеплителе (основное время), нормальное сохранение материалов стены и тепло в доме, если тепловое сопротивление конструкции не меньше нормативного, ведь для очень холодных стен сместить точку росы из них можно и маленьким слоем утепления ;
• 4 — внутреннее утепление – худшее решение. Точка росы на поверхности стены или близка к этому, влечет намокание стены, и ущерб здоровью жильцов, мокрое замораживание и разрушение конструкций. Применяется в безвыходных ситуациях при условии сплошного закрытия стены утеплителем-пароизолятором, который и предотвращает проникновение пара к точке росы. Т.е. образование конденсата невозможно из-за влажности близкой к 0.

В нормативах указаны тепловые сопротивления ограждающих поверхностей для конкретных климатических зон. Этот значением уменьшать запрещает нам государство.

Чаще норматив требует меньшую толщину утеплителя, чем та, что нужна для смещения точки росы в утеплитель. Поэтому подбирать утеплитель под все поверхности в принципе желательно и по условию смещения точки росы в утеплитель.

Эти значения сравниваются с нормативным требованием, а принимается, как правило, еще большее значение, кратное толщине утеплителей, который находится в продаже.

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.

Для того чтобы понять, к каким последствиям приведёт отсутствие вентилируемого зазора в стенах, выполненных из двух и более слоев разных материалов, и всегда ли нужны зазоры в стенах, необходимо напомнить о физических процессах, происходящих в наружной стене в случае разности температур на её внутренней и наружной поверхностях.

Как известно в воздухе всегда содержатся водяные пары. Парциальное давление пара зависит от температуры воздуха. С повышением температуры парциальное давление водяных паров увеличивается.

В холодное время года парциальное давление паров внутри помещения значительно выше, чем снаружи. Под действием разницы давлений водяные пары стремятся попасть изнутри дома в область меньшего давления, т.е. на сторону слоя материала с меньшей температурой — на наружную поверхность стены.

Также известно, что при охлаждении воздуха водяной пар, содержащийся в нём, достигает предельного насыщения, после чего конденсируется в росу.

Точка росы – это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.

На приведённой диаграмме, Рис.1., представлено максимально возможное содержание водяного пара в воздухе в зависимости от температуры.

Отношение массовой доли водяного пара в воздухе к максимально возможной доле при данной температуре называется относительной влажностью, измеряемой в процентах.

Например, если температура воздуха составляет 20 °С , а влажность – 50%, это означает, что в воздухе содержится 50% того максимального количества воды, которое может там находится.

Как известно строительные материалы обладают разной способностью пропускать содержащиеся в воздухе водяные пары, под действием разности их парциальных давлений. Это свойство материалов называется сопротивление паропроницанию, измеряется в м2*час*Па/мг .

Кратко резюмируя вышесказанное, в зимний период воздушные массы, в состав которых входят водяные пары, будут проходить сквозь паропроницаемую конструкцию внешней стены изнутри наружу.

Температура воздушной массы будет уменьшаться по мере приближения к внешней поверхности стены.

В сухой стене — пароизоляция и вентилируемый зазор

Точка росы в правильно спроектированной стене без утеплителя окажется в толще стены, ближе к наружной поверхности, где пар будет конденсироваться и увлажнять стену.

Зимой, в результате превращения пара в воду на границе конденсации, наружная поверхность стены будет накапливать влагу.

В теплое время года эта накопленная влага должна иметь возможность испариться.

Необходимо обеспечивать смещение баланса между количеством поступающих в стену паров изнутри помещения и испарением из стены накопившейся влаги в сторону испарения.

Баланс влагонакопления в стене можно смещать в сторону удаления влаги двумя путями:

1. Уменьшать паропроницаемость внутренних слоев стены, сокращая тем самым количество пара в стене.
2. И (или) увеличивать испарительную способность наружной поверхности на границе конденсации.

Стеновые материалы различаются по своей способности противостоять замерзанию конденсата. Поэтому, в зависимости от паропроницаемости и морозостойкости утеплителя, необходимо ограничивать общее количество конденсата, накапливающегося в утеплителе за зимний период.

Например, минераловатный утеплитель имеет высокую паропроницаемость и очень низкую морозостойкость. В конструкциях с минераловатным утеплителем (стены, чердачные и цокольные перекрытия, мансардные крыши) для уменьшения поступления пара в конструкцию со стороны помещения всегда укладывают паронепроницаемую пленку.

Без пленки стена имела бы слишком малое сопротивление паропроницанию и, как следствие, в толще утеплителя выделялось и замерзало бы большое количество воды. Утеплитель в такой стене через 5-7 лет эксплуатации здания превратился бы в труху и осыпался.

Толщина теплоизоляции должна быть достаточной для того, чтобы удерживать точку росы в толще утеплителя, рис.2а.

При малой толщине утеплителя температура точки росы окажется на внутренней поверхности стены и пары будут конденсироваться уже на внутренней поверхности наружной стены, рис.2б.

Понятно, что количество влаги, сконденсировавшейся в утеплителе, будет увеличиваться с ростом влажности воздуха в помещении и с увеличением суровости зимнего климата в месте строительства.

Количество испаряемой из стены влаги в летнее время также зависит от климатических факторов — температуры и влажности воздуха в зоне строительства.

Как видим, процес перемещения влаги в толще стены зависит от многих факторов. Влажностный режим стен и других ограждений дома можно рассчитать, Рис. 3.

По результатам расчета определяют необходимость уменьшения паропроницаемости внутренних слоев стены или необходимость вентилируемого зазора на границе конденсации.

Результаты проведенных расчетов влажностного режима различных вариантов утепленных стен (кирпичные, ячеистобетонные, керамзитобетонные, деревянные) показывают, что в конструкциях с вентилируемым зазором на границе конденсации накопления влаги в ограждениях жилых зданий не происходит во всех климатических зонах России.

Многослойные стены без вентилируемого зазора необходимо применять, основываясь на расчете влагонакопления. Для принятия решения, следует обратиться за консультацией к местным специалистам, профессионально занимающимся проектированием и строительством жилых зданий. Результаты расчета влагонакопления типовых конструкций стен в месте строительства, местным строителям давно известны.

— это статья об особенностях влагонакопления и утепления стен из кирпича или каменных блоков.

Особенности влагонакопления в стенах с фасадным утеплением пенопластом, пенополистиролом

Утеплители из вспененных полимеров — пенопласта, пенополистирола, пенополиуретана, обладают очень низкой паропроницаемостью. Слой плит утеплителя из этих материалов на фасаде служит барьером для пара. Конденсация пара может происходить только на границе утеплителя и стены. Слой утеплителя препятствует высыханию конденсата в стене.

Для предотвращения накопления влаги в стене с полимерным утеплителем необходимо исключить конденсацию пара на границе стены и утеплителя . Как это сделать? Для этого необходимо сделать так, чтобы на границе стены и утеплителя температура всегда, в любые морозы, была бы выше температуры точки росы.

Указанное выше условие распределения температур в стене обычно легко выполняется, если сопротивление теплопередаче слоя утеплителя будет заметно больше, чем у утепляемой стены. Например, утепление «холодной» кирпичной стены дома пенопластом толщиной 100 мм. в климатических условиях средней полосы России обычно не приводит к накоплению влаги в стене.

Совсем другое дело, если пенопластом утепляется стена из «теплого» бруса, бревна, газобетона или поризованной керамики. А также, если для кирпичной стены выбрать очень тонкий полимерный утеплитель. В этих случаях температура на границе слоев может легко оказаться ниже точки росы и, чтобы убедиться в отсутствии влагонакопления, лучше выполнить соответствующий расчет.

Выше на рисунке показан график распределения температуры в утепленной стене для случая, когда сопротивление теплопередаче стены больше, чем слоя утеплителя. Например, если стену из газобетона с толщиной кладки 400 мм. утеплить пенопластом толщиной 50 мм. , то температура на границе с утеплителем зимой будет отрицательной. В результате будет происходить конденсация пара и накопление влаги в стене.

Толщину полимерного утеплителя выбирают в два этапа:

1. Выбирают, исходя из необходимости обеспечить требуемое сопротивление теплопередаче наружной стены.
2. Затем выполняют проверку на отсутствие конденсации пара в толще стены.

Если проверка по п.2. показывает обратное, то приходится увеличивать толщину утеплителя. Чем толще полимерный утеплитель - тем меньше риск конденсации пара и влагонакопления в материале стены. Но, это приводит к увеличению расходов на строительство.

Особенно большая разница в толщине утеплителя, выбранного по двум вышеуказанным условиям, имеет место при утеплении стен с высокой паропроницаемостью и низкой теплопроводностью. Толщина утеплителя для обеспечения энергосбережения получается для таких стен сравнительно маленькой, а для отсутствия конденсации - толщина плит должна быть неоправданно большой.

Поэтому, для утепления стен из материалов с высокой паропроницаемостью и низкой теплопроводностью выгоднее использовать минераловатные утеплители . Это относится прежде всего к стенам из дерева, газобетона, газосиликата, крупнопористого керамзитобетона.

Устройство пароизоляции изнутри обязательно для стен из материалов с высокой паропроницаемостью при любом варианте утепления и облицовки фасада.

Для устройства пароизоляции выполняют из материалов с высоким сопротивлением паропроницанию - на стену наносят грунтовку глубокого проникновения в несколько слоев, цементную штукатурку, виниловые обои или используют паронепроницаемую пленку.Опубликовано

Чтобы в доме было сухо и тепло при выполнении теплоизоляционных работ важно правильно определить точку росы. Если изначально расчет выполнен неправильно, стены начнут мокнуть, появятся следы конденсата. Причем ошибка станет заметной только через несколько лет. Исправить что-то будет крайне сложно, а потому все работы придется выполнять заново.

Что такое точка росы?

Это параметр, численно равный температуре, при которой из охлажденного воздуха начинает конденсироваться водяной пар, превращаясь в росу. Его значение может меняться по толщине стены при температурных колебаниях внутри и снаружи здания. Если внутри температура поддерживается на одном уровне, а на улице начнет холодать, точка росы начнет сдвигаться ближе к внутренней стене.

На значение температуры, при котором начинает конденсироваться пар, влияют температура и влажность воздуха. Так, при температуре воздуха + 20 °С и влажности 50% роса будет выпадать на поверхности, охлажденной до +12,9 °С. Чтобы это проверить достаточно внести в помещение предмет, охлажденный ниже +12,9С. На нем обязательно появится конденсат. Если же, наоборот, открыть холодильник, в него начнет поступать теплый воздух, из которого выпадет роса. Внешне это будет похоже на туман, выходящий из холодильника.

В стене дома также есть место, в котором будет конденсироваться пар, если на улице будет очень холодно. При недостаточной толщине стены и охлаждении ее поверхности до определенного уровня, роса начнет выступать внутри комнаты. Как итог, стена будет постоянно мокнуть и в скором времени покроется плесенью.

Именно поэтому при утеплении следует обязательно выполнить расчет точки росы, учтя наибольшие и наименьшие значения влажности и температуры как внутри, так и снаружи. Это позволит узнать, как она будет смещаться в пространстве при изменении температуры и влажности. Опираясь на полученные значения, можно будет рассчитать минимальную толщину стен, при которых внутри дома будут комфортные условия.

Как найти искомое место?

В каком именно месте будет конденсироваться пар, во многом зависит от месторасположения утеплителя. Особенно это важно, если утепление было выполнено изнутри.

Положение точки росы будет напрямую зависеть от погодных условий. При отсутствии значительных температурных колебаний наружного воздуха образование конденсата будет происходить ближе к наружной поверхности стены. Внутри здания при этом будет достаточно комфортно.

В случае резкого похолодания, искомое место начнет медленно смещаться внутрь. Это может привести к постепенному насыщению внутренних помещений конденсатом и намоканию стен.

В этом случае следует грамотно подходить к выбору теплоизоляционного материала и его толщины, чтобы исключить намокание стен. Если теплоизоляция стен снаружи выполнена правильно, точка росы будет находиться внутри утеплителя.

Если технология монтажа нарушена или толщина теплоизоляционного материала недостаточна, то уменьшить теплопотери будет крайне сложно.

При усилении мороза внутри здания может повышаться влажность. Возможно также намокание стен.

Искомое место при утеплении изнутри будет располагаться между серединой стены и утеплителем. Это не лучший вариант, так как при повышенной влажности и резком снижении температуры воздуха конденсат начнет образовываться в месте стыка утеплителя и стены.

Как следствие, может начаться разрушение утепленной поверхности и теплоизоляционного материала. Такой вариант при повышенной влажности возможен лишь в случае монтажа системы отопления, способной поддерживать температуру во всем доме на одном уровне.

Если же при выполнении теплоизоляционных работ изнутри климатические особенности конкретного региона не были учтены, устранить возникшие проблемы будет крайне сложно. Единственно возможным выходом из такой ситуации будет повторное утепление стен. Стоит отметить, что внутреннее утепление, по мнению специалистов, значительно уступает наружному.

Выполняем расчет

При определении требуемого значения следует учесть сразу несколько факторов:

• температуру внутри и снаружи дома;
• влажность воздуха.

Температура и относительная влажность

Значение зависит от месторасположения строения. В большинстве случаев речь будет идти о 20 – 22 °C. Тем, кто проживает в районах, где пятидневка наиболее холодная, то есть бывает –31°C и ниже, указанное значение будет составлять 21–23 °C.

Допустимое значение несколько отличается. Для холодных регионов оно составит 20 – 24 °C. Для средней полосы температурный диапазон расширится до 18 – 24 °C. Когда выполняется расчет, обычно берется в первом случае 20 °C, во втором – 22 °C.

Допустимый показатель относительной влажности колеблется в пределах 35– 60%. Для расчетов можно взять 50–55%.

Ищем табличное значение

Чтобы найти искомое значение, стоит воспользоваться специальной таблицей, в которой значение конденсации представлено в зависимости от температуры и влажности. Для этого, определившись с температурой и влажностью, можно найти искомое значение в месте их пересечения. Так, если влажность принята равной 55%, а температура 21°C, точка росы равна 11,6 °C. Это значит, что там, где стена охладится до 11,6 °C, выпадет конденсат.

Чтобы получить более точную цифру можно определить значение конденсации по реальным данным. Для этого следует обзавестись такими инструментами:

• обычным термометром;
• гигрометром;
• бесконтактным термометром. При его отсутствии можно воспользоваться обычным.

Поиск значения стоит начать с измерения температуры воздуха на расстоянии 60 см от поверхности пола. Больший отступ от поверхности пола приведет к получению некорректных данных. Замеры в этом случае часто проводят, положив термометр на стол.

После этого выполняется замер влажности в помещении с помощью гигрометра. Сделать это следует в том же месте, где замерялась температура. Поиск значения конденсации производится в той же последовательности, как описано выше.

А нужно ли утепление?

Иногда бывает сложно определиться, насколько необходимы теплоизоляционные работы. Прежде чем приступить к утеплению стен, стоит с помощью специального бесконтактного термометра найти температуру поверхности, расположенную на расстоянии приблизительно 60 см от плоскости пола.

При отсутствии такого измерительного инструмента, можно воспользоваться обычным термометром. Для этого градусник надо обернуть тонкой тряпкой и положить на поверхность, температуру которой предстоит узнать. Через четверть часа можно будет снять показания.

Теперь предстоит сравнить табличное значение конденсации и температуру поверхности. Если разница будет больше 4 градусов, можно смело утверждать, что в помещении повышенная влажность, а точка росы находится внутри.

Самостоятельно справиться с проблемой будет крайне сложно. Желательно обратиться за помощью к специалистам, которые смогут правильно выполнить расчет оптимальной толщины теплоизоляционного материала и его характеристик.

Определяем место конденсации

Для того чтобы выполнить расчет необходимо знать:

• коэффициенты теплового сопротивления стены и утеплителя, λ1 и λ2, Вт/(м К);
• толщину стены и утеплителя, h1 и h2 , м;
• температуру воздуха внутри дома, t1, °С;
• влажность воздуха, %;
• точку росы, °С;
• температуру за пределами здания, t2, °С.

Прежде чем приступить к расчету, примем, что по толщине всех слоев изменение температуры будет линейным. Необходимо найти температуру в месте соприкосновения стены и утеплителя. После этого надо будет построить график, отражающий изменение температуры по толщине стены. Построенный график поможет найти искомую точку.

Для этого следует найти отношение значение теплового сопротивления стены и утеплителя. Воспользовавшись специальной формулой, можно будет найти температуру на границе слоя. Зная температуру с одной и с другой стороны слоя, не составит труда построить линейный график. По нему можно будет отследить изменение температуры в по всей толщине стены, чтобы понять, в каком именно месте будет образовываться конденсат.

Чтобы выполнить расчет, примем, что у нас есть железобетонная стена h1=36 см, утепленная пенопластом толщиной h2=10 см. У железобетона коэффициент теплового сопротивления равен λ1=1,7 Вт/смК. Для пенопласта этот показатель λ2= 0,04 Вт/смК. Внутри дома температура t1= +20 град, за его пределами – t2= -10 градусов. Влажность воздуха внутри и снаружи примем одинаковой – 50%. По таблице значение конденсации составит 9,3 градуса.

Чтобы найти тепловое сопротивление стены и утеплителя необходимо найти отношение их толщины и коэффициента теплового сопротивления h/ λ. Получаем для стены h1/λ1=0,36/1,7=0,21 вт/м²К, утеплителя h2/λ2 0,1/0,04= 2,5 вт/м²К.

Отсюда, на границе слоя температура будет t1-Т=20-2,52=17,48 град.

Чтобы найти, где будет находиться искомое место, следует построить примерный график, характеризующий перепад температуры по толщине стены, проведя прямую через две точки. В том месте, где температура будет 9,3 градуса, и будет образовываться конденсат.

Анализируя полученный график, важно понять, будет ли место образования конденсации находиться в утеплителе или нет. В таком случае даже при значительном ухудшении погодных условий удастся избежать нежелательного увлажнения стены. Если же она окажется за пределами слоя теплоизоляционного материала, значит, самое время задуматься о достаточности толщины утеплителя.

Если в настоящий момент улучшить теплоизоляцию стен не представляется возможным, то единственным выходом может стать обогрев помещения. Нагревая воздух изнутри, можно будет сместить точку конденсации в направлении улицы. Как следствие, внутри здания будет находиться намного комфортнее.