точка росы что это такое в строительстве

Как определить положение точки росы при утеплении дома?

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.

Что такое точка росы ?

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.

Как рассчитать точку росы

Во время проектирования тепловой изоляции жилых зданий специалистами всегда производится расчет точки росы с целью определения ее положения в наружной стене. Это позволяет понять, в каком месте есть большая вероятность выделения значительного количества конденсата, и таким образом выяснить, насколько выбранный материал ограждения соответствует условиям эксплуатации.

Мы не станем выкладывать здесь расчет точки росы по формулам, который принято делать в строительстве, так как он довольно сложен и громоздок. Кстати, этим пользуются многие недобросовестные продавцы стройматериалов, рассказывая нам о выделении влаги внутри тех или иных утеплителей. Цель данной статьи – помочь обычному домовладельцу самому определить точку росы в стене и использовать это на практике.

Что такое точка росы

Надо понимать, что воздух всегда содержит в себе водяной пар, количество которого зависит от многих условий. Внутри помещений пар выделяется от человека и от разных повседневных процессов его жизнедеятельности – стирки, уборки, приготовления пищи и так далее.

Снаружи содержание влаги в воздухе зависит от погодных условий, это понятно. Причем насыщение воздушной смеси парами имеет свой предел, при достижении которого начинается конденсация влаги и появляется туман.

Принято считать, что в этот момент воздух вобрал в себя максимально возможное количество пара и его относительная влажность (обозначается буквой ω) составляет 100%. Дальнейшее насыщение как раз и приводит к появлению тумана – мелких капелек воды, находящихся во взвешенном состоянии. Тем не менее всем доводилось наблюдать выпадение конденсата на различных поверхностях и без всякого тумана.

Так бывает, когда не полностью насыщенный парами воздух (влажность менее 100%) соприкасается с поверхностью, чья температура на несколько градусов ниже его собственной. Фокус в том, что воздушная смесь при различной температуре может вместить разное количество пара. Чем температура выше, тем больше влаги она может впитать. Поэтому, когда смесь с относительной влажностью 80% контактирует с более холодным предметом, то она резко охлаждается, предел ее насыщения снижается, а относительная влажность достигает 100%.

В этот момент и начинается выпадение конденсата на поверхности, возникает так называемая точка росы. Именно это явление можно наблюдать летом на траве. Утром земля и трава еще холодные, а солнце быстро прогревает воздух, влажность его около земли быстро достигает 100% и выпадает роса. Примечательно, что процесс конденсации сопровождается выделением тепловой энергии, что была затрачена ранее на парообразование. Оттого роса быстро сходит.

Получается, что температура точки росы – величина переменная и зависит от относительной влажности и температуры воздуха в определенный момент. На практике эти величины определяются с помощью различных измерителей, — термометров и психрометров. То есть, проведя измерение температуры и влажности воздуха, можно предположить, при какой температуре поверхности возникнет точка росы по таблицам, о чем речь пойдет далее.

Для справки. Чтобы определить влажность наружного воздуха, сейчас вовсе не обязательно проводить какие-то измерения, достаточно взглянуть на метеопрогноз в интернете. Там указывается и относительная влажность.

Определение точки росы

На данный момент нет смысла задумываться над тем, как рассчитать точку росы, поскольку это давно уже сделано специалистами, а результаты сведены в таблицу. В ней указываются значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с различной влажностью начинает выделяться конденсат.

Как видите, фиолетовым цветом здесь выделена нормативная температура в помещении в зимнее время года – 20 °С, а зеленым обозначен сектор, что охватывает диапазон нормированной влажности – от 50 до 60%. При этом точка росы колеблется от 9.3 до 12 °С. То есть, при соблюдении всех норм конденсация влаги внутри дома невозможна, поскольку в нем нет поверхностей с такой температурой.

Другое дело – наружная стена. Изнутри ее омывает воздух, нагретый до +20 °С, а снаружи – минус 20 °С, а то и больше. Значит, в толще стены температура постепенно растет от минус 20 °С до + 20 °С и в каком-то месте она обязательно будет равна 12 °С, что при влажности 60% даст точку росы. Но для этого еще нужно, чтобы водяной пар добрался до этого места сквозь материал ограждения. И тут возникает еще один фактор, влияющий на определение точки росы – паропроницаемость материала, которая всегда учитывается при строительстве.

Теперь можно перечислить все факторы, влияющие на образование влаги внутри наружных стен в процессе эксплуатации:

• температура воздуха;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• паропроницаемость материала ограждения.

Примечание. Для измерения этих показателей в толще эксплуатируемых стен не существует никаких датчиков или анализаторов, их можно получить только расчетным путем.

Паропроницаемость – это характеристика, показывающая, какое количество водяного пара может пропустить через себя тот или иной материал за определенный промежуток времени. К проницаемым относятся все конструктивные материалы с открытыми порами – бетон, кирпич, дерево и так далее. В народе бытует выражение, что дома, возведенные из них, «дышат». Примерами пористого утеплителя служат минеральная вата и керамзит.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что в обычных и утепленных стенах всегда есть условия для возникновения точки росы. Вот в этом месте и появляется много небылиц и страшилок, связанных с огромным количеством воды, прямо-таки вытекающим из стен при конденсации, и растущей на них массой плесени. В действительности все не так страшно, ведь эта точка не занимает стационарную позицию в ограждении. С течением времени условия с обеих сторон конструкции постоянно меняются, отчего и точка росы в стене перемещается. В строительстве это называется зоной возможной конденсации.

Так как ограждение проницаемо, то оно способно самостоятельно избавляться от выделяющейся влаги, при этом важную роль играет вентиляция с обеих сторон. Неспроста наружное утепление стен минеральной ватой делается вентилируемым, ведь точка росы в этом случае находится в утеплителе. Если все сделано правильно, то выделяющаяся внутри ваты влага через поры покидает ее и уносится потоком вентиляционного воздуха.

Вот почему так важно устроить хорошую вентиляцию в жилых помещениях, она удаляет не только вредные вещества, но и лишнюю влагу. Стена мокнет лишь в одном случае: когда конденсация происходит постоянно и в течение длительного времени, а влаге деться некуда. В нормальных условиях материал просто не успевает напитаться водой.

Современные полимерные утеплители практически не пропускают пар, поэтому при утеплении стен их лучше располагать снаружи. Тогда необходимая для конденсации температура будет внутри пенопласта или пенополистирола, но пары к этому месту не доберутся, а потому и увлажнения не возникнет. И наоборот, утеплять полимером изнутри не стоит, так как точка росы останется в стене, а влага станет выделяться на стыке двух материалов.

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

Внутреннее утепление осуществимо при таких условиях:

• стена достаточно сухая и относительно теплая;
• утеплитель должен быть паропроницаемым, дабы выделяющаяся влага могла покинуть конструкцию;
• в доме должна хорошо действовать вентиляция.

Заключение

Итак, точка росы внутри строительных конструкций присутствует всегда, при этом рассчитать количество образующейся влаги по формулам весьма сложно, можно лишь определить зону конденсации. А это дает возможность принять меры по удалению влаги, а иногда и вовсе предотвратить ее появление с помощью паронепроницаемых утеплителей.

Точка росы в стенах: значение, расположение, способы расчета

При строительстве жилого дома, бани или другого строения любой застройщик должен учитывать такой важный параметр, как точка росы – индикатор концентрации водяного пара в воздухе. Повышение влаги влечет за собой повышение точки, что может стать основной причиной образования конденсата и развития плесени. Для грамотной организации теплоизоляционной защиты строения важно понимать, как правильно рассчитывать данный параметр и где он может располагаться.

Что такое точка росы?

Это параметр, который определяет конденсацию влаги из окружающих воздушных масс. В таком случае температурный и влажностный режим в помещениях может превышать температуру нагрева стен, что приводит к неизбежной конденсации влаги на различных поверхностях.

На точку росы оказывают влияние:

• Уровень влажности и температурный режим внутри здания.
• Температура нагрева стен и перекрытий.

Если внутри помещений тепло и достаточно влажно, то избыточная влага будет конденсироваться на более холодных основаниях – оконных рамах, стенах и потолочных перекрытиях.

При строительстве дома, окна, двери и стены работают как специальные ограждающие конструкции, защищающие помещения внутри любого здания от неблагоприятного воздействия внешних факторов. Поэтому температура подобных конструкций будет всегда отличаться от температуры воздуха внутри помещений, что может стать основной причиной появления конденсата.

Значение точки росы может изменяться по толщине перекрытия с учетом температурных колебаний снаружи и внутри строения. При поддержании постоянного микроклимата в здании и резком изменении температуры снаружи отмечается сдвиг проблемного участка к внутренней части перекрытия.

При небольшой толщине перекрытия и достаточном его охлаждении конденсат появляется на внутренних поверхностях. Это может привести к деформации облицовки и образованию плесени.

Факторы воздействия на точку росы

На её расположение воздействуют следующие факторы:

• Климатические условия региона.
• Временный или постоянный режим эксплуатации помещений.
• Материалы для возведения и утепления стен.
• Толщина перекрытий, теплоизоляционный слой.
• Температура воздуха и уровень влажности в помещениях и за их пределами.
• Что расположено за утепляемым перекрытием (помещение, улица).
• Функциональность системы вентиляции.
• Эффективность работы системы отопления.
• Теплоизоляция других конструктивных элементов здания.

Важная роль отведена вентиляционной и отопительной системам, которые предназначены для поддержания оптимального микроклимата в помещениях. Таким образом, повышение уровня влажности воздуха неизбежно приводит к увеличению значения точки росы.

Нахождение в стене

Для большего понимания данного процесса рассмотрим несколько вариантов, как может располагаться точка росы в стене.

1. Здание не утеплено . Если кирпичные, блочные и деревянные стены не имеют дополнительной теплоизоляции, то искомое место будет зависеть от климатических условий. При отсутствии резких изменений температурного режима оно будет расположено у наружной поверхности перекрытия, при этом внутри помещений будет комфортно и тепло. При значительном похолодании проблемный участок будет смещен к внутренней поверхности стены, что приведет к постоянному намоканию поверхностей и появлению конденсата.
2. Здание утеплено снаружи . Если дом имеет фасадное утепление, тогда расположение конденсационного участка будет зависеть от толщины теплоизоляции. При соблюдении технологии наружного утепления он будет находиться внутри изоляционной прослойки. В противном случае снизить тепловые потери в помещении будет достаточно сложно.
3. Здание утеплено внутри . При внутреннем утеплении участок будет расположен между утепляющим материалом и серединой перекрытия. Это не самый подходящий вариант, поскольку значительное снижение температуры на улице приведет к образованию конденсата на месте соединения изолятора и стены. Это может стать причиной разрушения утеплителя вплоть до поверхности перекрытия. Внутреннее утепление возможно только при наличии эффективной отопительной системы, которая обеспечит поддержание оптимальной температуры нагрева воздуха во всех помещениях.

Важно! Для стабилизации точки росы в стене в большинстве случаев рекомендуется проводить наружное утепление зданий.

Способы расчёта

Чтобы избежать возможных неприятностей, вызванных повышенной влажностью в помещениях, необходимо правильно рассчитать температурное значение в перекрытиях. Важно понимать, что подобный параметр индивидуален, поэтому расчеты следует проводить для каждого отдельного строения.

Рассчитать точку росы в частном доме или квартире можно следующими способами:

Расчеты по таблице

Расчет точки росы при теплоизоляции строения осуществляется на основании специальной таблицы, подготовленной по результатам данных научно-проектных организаций.

В ней указаны величины температурных режимов и относительной влажности в помещениях, при которых возможно образование конденсата на поверхностях.

Расчеты с использованием формулы

Для определения значения точки росы используется простая формула:

Tp – значение точки,

а, b – постоянные значения,

ƛ (T, Rh) – коэффициент, который можно вычислить по формуле:

T – внутренняя температура,

Rh – внутренний уровень влажности,

Ln – натуральный логарифм.

Попробуем определить значение для таких условий: температура воздуха – 23 °C, уровень относительной влажности – 60%.

Для начала необходимо найти коэффициент:

ƛ (T, Rh) = (17,27×23) / (237,7+23) + Ln (60/100) = 1,52362 + (-0,51083) = 1,01279.

Tp = (237,7×1,01279) / (17,27×1,01279) = 240,74 / 17,490 = 13,76 °C.

Важно! Чтобы посчитать натуральный логарифм, можно использовать таблицу Брадиса или онлайн-калькулятор логарифмов. Полученное значение всегда будет отрицательным.

В данном случае охлаждение поверхности стены до 13,7 градусов приведет к образованию конденсата.

Необходимые замеры для просчетов

Для получения значения точки необходимо провести основные замеры температурного и влажностного режима внутри помещений. Для этого потребуется следующее оборудование:

• Гигрометр.
• Обычный и бесконтактный термометр.

Замеры выполняются по такой схеме:

1. В помещении, где необходимо определить проблемный участок, отмеряется расстояние от пола в 55 см. На данной высоте замеряется температура воздуха.
2. На этом же уровне выполняется замер влажности.
3. В приведенной таблице выбираются полученные значения для определения точки. Для удобства можно составить простой график значений для всех помещений.
4. Далее определяется целесообразность проведения внутренних ремонтных работ. Для этого при помощи бесконтактного градусника замеряется температура различных поверхностей, например, стен, перегородок, оконных рам.
5. В завершении проводится сравнение полученных результатов. Если температура поверхности превышает температуру воздуха более чем на 5 градусов, это говорит о повышенной влажности и наличии проблемного участка. В этом случае работы по теплоизоляции требуют грамотного выбора утеплителя и определения подходящей толщины защитного слоя.

Как изменить расположение точки

Если в процессе строительства нового дома были допущены ошибки в расчете, это может привести к постоянному образованию плесени на поверхностях с низкой температурой и дальнейшему разрушению всей конструкции.

Решить проблему в доме, который давно эксплуатируется, можно изменением основных факторов влияния. Для этого предусмотрены следующие мероприятия:

1. Обустройство надежной системы вентиляции . Если готовое строение (гостевой дом, баня или дача) используется временно, например, в летний период, может отмечаться повышение уровня влажности во всех помещениях. Самое правильное решение – организация системы вентиляции для хорошего воздухообмена в любое время года.
2. Дополнительный обогрев . Если поверхности перекрытий постоянно конденсируют, значит, обогрева помещений недостаточно для снижения уровня влажности. Лучшее решение – дополнительное использование мобильных отопительных приборов или бытовых осушителей воздуха.
3. Теплоизоляция строения . Сместить точку в сторону улицы можно при помощи фасадного утепления поверхностей. Почему выгодно утеплять стены снаружи? В этом случае место конденсации будет расположено между изолятором и стеной, поэтому даже при существенном изменении климатических условий можно предотвратить увлажнение поверхностей.

При определении местоположения точки в стене необходимо учитывать множество факторов: климатические условия, силу ветра, угол воздействия солнечных лучей, температурные, влажностные режимы внутри помещений, толщину перекрытий и материалы, из которых они изготовлены.

Минимальный уровень влажности характерен для любого типа материала, главное, не допустить его существенного повышения. К тому же самостоятельно определить температурный режим конденсации поверхностей под силу любому домовладельцу. А при соблюдении технологии теплоизоляции можно смело говорить о надежной защите и долговечности стен.