Изучаем точку росы в строительстве. Скажите конденсату: «Нет»!

Без обладания определенными знаниями невозможно построить качественный, долговечный и безопасный дом. Многие начинающие строители не знают, что такое точка росы в стене, а потому допускают распространенные ошибки в процессе проведения работ.

Что такое точка росы

Многие могут удивиться и ответить, что это простой процесс конденсации пара, и будут полностью правы. Ведь точка росы – это температура, при которой водяные пары или влажность, содержащаяся в окружающем нас воздухе, понижается настолько, что данный пар превращается в капельки воды. То есть происходит процесс конденсации водяных паров.

Но необходимо отметить, что на сам процесс конденсации влияют два фактора одновременно – это влажность и температура. Но все же обычно при столкновение с термином «точка росы» основное значение придается относительной влажности. И здесь это все взаимосвязано. К примеру, если относительная влажность выше, то точка росы так же выше и становиться ближе к температуре окружающего воздуха. При стопроцентной относительной влажности, точка росы совпадает с температурой. Вот такой чисто математический расклад.

Откуда берется конденсат?

Над любым предметом, который приносишь с холода, воздух в комнате быстро становится холодным. Очень быстро происходит процесс насыщения его холодными парами. В итоге образуется роса. Окна в помещении запотевают по той же причине. Роса образуется на большой стеклянной поверхности.

Причиной явления, при котором окна как бы заволакивает туманом, является именно конденсация влаги. На этот процесс влияют, прежде всего, уровень температуры и влажности атмосферы вокруг. И все это напрямую связано с явлением, называемым точкой росы.

Что такое точка росы (ТР)? Так называют температурные характеристики, при которых идет конденсация водяного пара и его переход в состояние воды. Такой процесс сопровождается образованием тумана, а на охлажденных поверхностях собирается вода, то есть конденсат.

Откуда берется конденсат?

Не так уж редко самым разным специалистам приходится заниматься расчетом показателя точки росы. В том числе и в такой сфере, как капитальное строительство. Причем этот показатель нужно вычислять с большой точностью. Ведь от того, насколько правильно вы сделаете это, зависит качество жизни во вновь построенных домах.

Точка с такой температурой находится в конкретном месте. Например, внутри либо снаружи стены. В зависимости от того, где она будет находиться, стенка оказывается либо сухая, либо влажная. И это важный фактор для нормальной жизни новоселов.

Temper-3D » Точка Росы

Английский термин Точки Росы — Dew point.

Точка Росы — это максимальная температура поверхности, на которую выпадает конденсат

Или так:

Если поверхность холоднее или равна точке росы, то конденсат на неё выпадет

Чем ниже влажность, тем точка росы ниже фактической выше влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.

Например, в ванной комнате, если включен душ (влажность близка к 100%),  всегда зеркало «запотевает», и наоборот, если влажность равна нулю, то конденсат никогда не выпадет (в герметичном оконном стеклопакете влажность близка к 0%, там используется специальный адсорбент, который поглощает влагу, поэтому при любом охлаждении, он изнутри никогда не «запотеет»).

Если стеклопакет запотел изнутри, значит он не  герметичен и адсорбент уже не может поглотить всю влагу.

Таблица для определения точки росы

Как видно из таблицы, точка росы зависит от температуры и влажности.

В левой колонке указана температура, сверху — влажность.

Например, при температуре 20 °C и влажности 55% (санитарные нормы для жилых помещений) точка росы равна 10,69 °C. Если в квартире температура, например в углу ниже 10,69 °C, то угол «запотеет». Влажность 55% , это достаточно сухое помещение (реально в жилом помещении, особенно на кухне влажность составляет 60%-70%, и более т.е. стена «потечет» (обои отклеятся) при более высокой температуре).

Температуры точки росы, для различных значений температур и относительной влажности воздуха в помещении:

Оригинальный документ:СП 23-101-2004, Группа Ж24, ОКС , Дата введения 2004-06-01, ПРИЛОЖЕНИЕ Р (справочное)

Точка росы. расчет, определение

Точка росы

Причина №1. Высокая паропрозрачность внутренних слоев конструкции позволяют создать большое давление водянных паров в прохладных и холодных слоях конструкции, что, как я уже писал, приведет к повышенной конденсации.

Решение проблемы точки росы

Добавьте слабо проницаемых слоев внутри (пароизолцию) и/или добавьте вент зазор снаружи. Эта мера позволит сдержать поток водяных паров сквозь стены. Но не стоит переусердствовать т.к запертые пары внутри комнаты будут копиться и это приведет к ухудшении качества воздуха внутри помещений.

Читайте также:  Какое расстояние необходимо от вытяжки до газовой плиты?

Если условия эксплуатации здания особенно суровые (-20 и ниже), то стоит рассмотреть возможность принудительного поступления в помещение подогретого воздуха с помощью теплообменников или нагревателей. Это позволит использовать герметичные пароизоляционные материалы без риска испортить микроклимат в доме.

Как выполняется расчет теплопотерь?

Расчет теплопотерь определяется на основании температуры внутреннего воздуха, температуры внутренней поверхности ограждающей конструкции и температуры уличного воздуха.

Температура внутри стен меняется линейно. Угол наклона графика зависит от значения термического сопротивления материала в разных его слоях.

Усредненное значение сопротивления теплопередачи внутри здания принимаем Ri = 0,13 м2 К / Вт. ГОСТ и DIN 4108

Термическое сопротивление остальных слоев Re соответствует перепаду температур между внутренней поверхностью стены и уличным воздухом. (Т поверхности стены – T за пределами здания ) dTe.

Затем по следующей формуле:

Ri / dTi = Re / dTe

Re = Ri * dTe / dTi

Общее тепловое сопротивление R = Re + Ri

R = Ri (1 + dTe / dTi)

И, наконец, значение теплопотерь

Температура в помещении: 20 ° C

на поверхность стены: 18 ° C

температура окружающей среды: -10 ° C

Ri = 0,13 м2 К / Вт

Ri = 0,13 м2 К / Вт

R = R (1 + dTe / dТi) = 1,95 м2 К / Вт

ТП = 0,5 Вт / м2 K

Кроме теплопотерь отображаются зоны возможной конденсации .

  • Черный график показывает падение/увеличение температуры внутри ограждающей конструкции в градусах.
  • Где находится точка росы в утепленной стене (снаружи)?

    Если поверхность стены утеплена со стороны улицы с применением правильного метода и грамотного выбора толщины утеплителя, точка росы должна располагаться посередине утепляющего материала. В таком случае стена будет оставаться сухой в любое время года.

    Где находится точка росы в утепленной стене (снаружи)?

    Если при проведении работ были сэкономлены средства и установлен утеплитель ненадлежащей толщины, точка росы будет располагаться не только внутри материала, но и в бетонной стене. В таком случае может намокать не только поверхность стены, но и утепляющий материал. Это может стать причиной его отслоения, возникновения грибка или плесени.

    Стена, утеплённая внутренне

    Стенка, утеплённая изнутри, является «отгороженной» от тепла, которое царствует внутри помещения. Здесь точка росы сдвигается к внутренней части стены. В результате чего понижается значение температуры под теплоизоляционным материалом. То есть, «наша героиня» занимает такое месторасположение, при котором возникновение конденсата, увы, практически неизбежно.

    Стена, утеплённая внутренне

    Далее смотрим по аналогии с предыдущими вариантами:

    • в толще стены – сооружение сухое, однако может вымокать при резком температурном перепаде (смещается к внутренней поверхности — в комнату);
    • на внутренней плоскости стены под теплоизоляционным материалом – конструкция может быть мокрой весь суровый период;
    • внутри теплоизоляционного сырья – стенка и утеплитель могут быть мокрыми всю зиму.

    Физика конденсации пара

    Вода присутствует в окружающей обстановке нашего жилища в двух агрегатных состояниях:

    • жидком – это вода для приготовления пищи и санитарно-бытовых нужд;
    • газообразном – пар над кипящей водой или в качестве одной из фракций выдыхаемого воздуха.

    Кроме таких очевидных мест следы влаги обязательно имеются в материалах элементов строительной конструкции здания: бетонных или кирпичных стенах, перекрытиях, основании пола. Идеально сухих стройматериалов в природе не существует. При устойчивой теплой погоде пар, присутствующий в воздухе, и влага в стенах жилища находятся в тепловом равновесии.

    При этом парциальное давление пара в воздухе со стороны улицы (внешняя сторона стенки) и внутри дома (внутренняя сторона стенки) одинаковое. Значит, никакого движения водяного пара через стенку не происходит. В морозную погоду влажность холодного воздуха низкая, парциальное давление пара в таком воздухе пониженное. В соответствии с законами теплофизики пар повышенного давления (жилое помещение) начинает диффундировать сквозь стеновой материал на холодную улицу, где давление ниже.

    Все строительные материалы, из которых возведены стены домов, обладают свойством паропроницаемости. Даже бетонные или кирпичные стены способны пропускать пар через свою толщу, хотя у бетона и кирпича паропроницаемость минимальная.

    При прохождении через точку росы в стене пар переходит в жидкое агрегатное состояние, образуя конденсатную влагу.

    Появление влаги в структуре стены сопровождается рядом негативных факторов:

    • Теплопроводность отсыревшей стены возрастает в несколько раз. Это будет означать, что теплообмен между обогреваемой комнатой и улицей интенсифицируется, в доме всегда будет холодно.
    • В холодное время года происходит периодическое замерзание конденсатной влаги в стене с последующим оттаиванием. Цикличность замерзаний разрушающе действует на структуру строительного материала, снижая срок безаварийной эксплуатации здания.

    На рис. ниже схематично отображено преобразование парообразной влаги в жидкое состояние (использован голубой цвет), когда ТР попадает внутрь стенки жилища.

    Точка росы и антикоррозийные покрытия

    При нанесении антикоррозийного покрытия важно, чтобы окрашиваемая поверхность была нагрета до температуры выше точки росы. Иначе образовавшийся конденсат будет препятствовать плотному прилеганию антикоррозийного покрытия.

    Точка росы является своеобразным указателем содержания водяных паров в воздухе. При повышении влажности повышается и значение точки росы (при определенной температуре и давлении). Значение точки росы выражается в градусах. Это температура, при которой достигается максимальное насыщение воздуха водяными парами, если они постоянно содержаться в воздухе при одной и той же температуре.

    Читайте также:  Калориферы для вентиляции: виды, монтаж, расчет

    Точка росы не может превышать температуру воздуха. В результате соприкосновения холодной поверхности и теплого воздуха влажность падает — это явление называют конденсацией .

    Получаются капельки влаги, которые могут трансформироваться в туман, иней, облако или дождь. Простейший пример – закипающий на плите чайник, на горячей крышке которого можно видеть капельки влаги. Температура крышки и есть точка росы в данном случае.

    Зная температуру точки росы, можно сделать получить представление об относительной влажности воздуха. Если температура точки росы близка к температуре окружающего воздуха — значит влажность высокая (при совпадении получается туман! ).

    И напротив, если значения точки росы и температуры сильно расходятся, то можно говорить о низком содержании водяных паров в атмосфере.

    Зачем и как учитывать точку росы при строительстве бани

    Точка росы у жилого помещения стабильна и рассчитывается легче, чем значения в банных пространствах – там амплитуда температуры куда шире и активней. К тому же при расчете важно учитывать множество параметров – толщину стены, вид материала, плотность, влажность воздуха (разницу у пола и потолка), что в условиях изменяющихся значений сред практически невозможно.

    Если баня строится из массива, утеплять ее не рекомендовано – объект не считается жилым, имеет собственное отопление (печь, бойлер и прочее). К тому же достаточно естественной вентиляции материала – через древесные поры влага свободно выйдет на поверхность и испарится со временем, после прекращения подачи пара.

    Несколько проблематичнее в плане расчетов станет баня с внутренней и/или внешней обшивкой – вагонкой, сайдингом. Под такие материалы, как правило, укладываются утепляющие маты или плиты. В этом случае правильным местом оседания конденсата считается точка на утеплителе, а не на обшивке или древесине стен и потолка. Однако, в особо холодные дни, сырость может смещаться в стену. Чтобы этого не произошло, необходим верный расчет точки росы, а также грамотно подобранный вид утеплителя.

    К сожалению, правильно определить местоположение будущего конденсата на стенах бани сложно, ввиду нестабильности температур и многих факторов – сухой или влажный пар, металлическая или кирпичная печь и прочее. Поэтому рекомендовано обратить внимание на способы утепления, при которых нахождение точки росы заранее известно, а также правильно выбрать утеплитель.

    Зависимость нахождения точки росы

    Рассмотрим 3 варианта брусовой бани:

    • Без утепления. Точка росы располагается ближе к наружной поверхности. С повышением температуры, пар свободно проходит сквозь стены и возвращается обратно в виде конденсата. Естественная вентиляция не дает задержаться влаге внутри стены, отчего они остаются сухими. Важно лишь правильно ухаживать за баней – своевременно проветривать, убирать листья веников, проводить профилактику по защите поверхностей от влаги и ее последствий.
    • С внутренним утеплением. Точка росы находится на поверхности стены под утеплителем. Из-за малой пропускной способности пара, обеспечено гниение под уплотнительным материалом – необходима пароизоляция. Это повлечет за собой устройство многочисленных слоев и как итог, уменьшение внутреннего пространства.
    • С внешним утеплением. Единственно приемлемый вариант для бани. Точка росы будет находиться в утеплителе, а стена оставаться сухой. Важно позаботиться о достаточных вентиляционных каналах между обшивкой и слоями гидро-, тепло- и пароизоляции. Зазоры в несколько миллиметров вполне обеспечат нормальную циркуляцию сухого и влажного воздуха.

    Важно! Перепады температур – внутри и снаружи, способны двигать точку росы. Поэтому точного расчета для нестабильных значений, то есть указать определенный участок в толще стены – нельзя.

    Выбор наружного утеплителя

    Для нормальной влаго- и терморегуляции важно усматривать 2 параметра утеплителя – его толщину и гигроскопичность. Толстый слой материала сделает испарение влаги долгим, а высокая гигроскопичность сводит на нет весь смысл утепления – из-за влаги сырье слеживается, образуются пустоты.

    Из этого вытекает, что ватные маты – не самый лучший внешний утеплитель для бани, хотя считается экологически чистым и негорючим. Если все-таки решено использовать базальтовые или стекловолоконные рулоны, то гидро- и пароизоляция крайне необходима. Оптимальным выбором станут стирольные плиты с их небольшой толщиной и отличной теплоемкостью. Они инертны к влаге, легки в монтаже и долговечны.

    Как избежать запотевания окна?

    Появление конденсата на окнах – проблема, требующая обязательного решения. И дело здесь не только в эстетической непривлекательности. Если не предпринимать никаких мер, то подоконник, рама и откосы покроются плесенью, что приведет к порче материала, росту грибка. Выделяемые плесенью вещества оказывают отрицательное воздействие на здоровье людей. Решить проблему поможет комплекс мер, которые следует предпринимать не только на стадии монтажа пластиковой оконной конструкции, но и в процессе ее эксплуатации.

    Перед установкой окон правильно рассчитать точку росы

    Ее расчет проводится с использованием специальной формулы и является достаточно сложным, однако в интернете широко представлены разнообразные калькуляторы, предназначенные для облегчения выполнения этой процедуры. Но кроме точки росы следует учесть еще одно физическое понятие – изотерму. В данном случае под ней подразумевается линия, ограничивающая зону промерзания стены. Если окно установлено за этой границей, то вероятность появления конденсата резко возрастает.

    Читайте также:  Влияние температуры и влажности на здоровье человека

    Энергосберегающее стекло

    Чтобы конденсат не образовывался на поверхности стекла, нужно увеличить его температуру. Сделать это можно укомплектовав оконную конструкцию специальным энергосберегающим стеклом. Оно имеет напыление, которое обеспечивает более высокую температуру на поверхности стеклопакета в отличие от обычного светопрозрачного заполнения.

    Проветривание

    Активная циркуляция воздуха, удаляя из помещения избыток влаги, предотвращает возникновение конденсата. Современные пластиковые окна позволяют осуществлять вентиляцию различными способами, самыми распространенными из которых являются проветривание с полностью открытыми створки или использование функции микрощелевого проветривания.

    Следует учитывать, что, если открыть окно полностью всего на 5 минут, эффект будет более значительным, а теплопотери ниже, чем при использовании микрощелевой вентиляции в течение всего дня.

    Повышение температуры возле окна

    Обычно именно под окном устанавливают батареи. Теплый воздух, поднимающийся от них вверх, обогревает стекла изнутри, предупреждая запотевание. Однако в некоторых случаях этого оказывается недостаточно. Это может быть вызвано ошибками монтажа, неправильным выбором компонентов оконной системы:

    • доступ теплого воздуха перекрывается широким подоконником, не имеющим вентиляционных отверстий;
    • при выборе стеклопакета не были учтены климатические особенности региона;
    • на стекла не нанесено энергосберегающее напыление;
    • не эффективно работает система отопления, поэтому воздух, поднимающийся от батарей недостаточно горячий;
    • монтаж окон выполнен с нарушениями, следствием чего является появление щелей на стыках между рамой и откосом или под подоконником.

    Снижение влажности

    Как уже было сказано ранее, относительная влажность воздуха – один из наиболее значимых параметров, влияющих на величину точки росы. Чтобы снизить ее можно:

    • приобрести специальный прибор – осушитель воздуха;
    • чаще проветривать комнату;
    • предотвратить поступление влажного воздуха из ванной, кухни;
    • повысить температуру воздуха в квартире;
    • удалить другие источники влаги.

    Основные методы осушки воздуха

    Цель осушки сжатого воздуха. Атмосферный воздух, всасываемый компрессором, который производит сжатие воздуха, всегда содержит жидкость в форме водяного пара. Способность воздуха поглощать водяной пар растет вместе с температурой. Каждой температуре соответствует вполне определенное максимальное значение влажности. Если это значение достигнуто, то относительная влажность составляет 100%. Температура, при которой достигается этот уровень насыщения, называется температурой точки росы. Количество влажности насыщения зависит только от температуры, а не от давления. В резервуаре с 1 м3 воздуха в состоянии насыщения при 200С содержится 17,3 г воды, независимо от того, находится ли воздух под давлением 1 или 10 бар. При сжатии уменьшается объем воздуха и тем самым преодолевается состояние насыщения. Конденсации могло бы и не быть, если бы одновременно с процессом сжатия не происходило значительное повышение температуры воздуха. При сжатии воздух, несмотря на сокращение объёма, остается ненасыщенным из-за увеличения его температуры. После того, как воздух выходит из компрессора и охлаждается, по ходу потока где-нибудь возникает точка росы, и начинается образование жидкости. Чтобы предотвратить бесконтрольное образование жидкости, используются включаемые после компрессора установки для осушки.

    Основные способы осушки, используемые в производстве

    Холодильные (рефрижераторные) осушители

    Действие холодильных осушителей основывается на принудительной конденсации влаги из сжатого воздуха при его охлаждении. Подобные устройства считаются наиболее доступным вариантом повышения качества сжатого газа. Стоит заметить, что рефрижераторные системы осушки в силу своего принципа действия могут работать только при положительной окружающей температуре.

    Если требования к сжатому воздуху очень высоки, то не обойтись без адсорбционных осушителей. Чаще всего такие установки применяются при плазменной резке. Действие устройства основывается на поглощении влаги и масляных частиц адсорбентом. Адсорбционный осушитель имеет два сосуда-колонны, которые работают по очереди. Работу в них можно разделить на два этапа: осушение воздуха и регенерация адсорбента (осушение гранул). Пока в одном сосуде воздух осушается, в другом адсорбент регенерируется. Регенерация может выполняться разными способами, наиболее часто применяется продувка насыщенного адсорбента тем же сжатым воздухом. В комплекте с устройствами, как правило, дополнительно поставляются магистральные фильтры.

    Источник

    Расчет точки росы

    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 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.