Определить точку росы для многослойной стены. Понятие точки росы и способы ее расчета

Точка росы – это такая температура среды, при которой вода, находящаяся в воздухе, превращается из газа в жидкость (конденсируется).

Влажность воздуха зависит от его температуры. При одинаковом количестве водяного пара, холодный воздух будет более влажным, чем теплый.

Если мы будем плавно охлаждать воздух, то наступит такая температура, при которой влажность станет стопроцентной. В этот момент выпадает жидкий конденсат (роса). Такая температура называется точкой росы.

Температура и влажность воздуха на внутренней грани стены или кровли дома значительно выше, чем на улице. Это приводит к тому самому плавному понижению температуры внутри конструкции. При неграмотном подборе утеплителя, появляется вероятность, что внутри стены будет такая влажность и температура, при которой образуется конденсат .

Положение точки росы в конструкции стены зависит от того:

• насколько тепло внутри помещения;
• насколько холодно на улице;
• ширины и теплопроводности строительных материалов, из которых состоит стена;
• влажности в помещении;
• влажности воздуха на улице.

Выясним, как меняется положение точки росы в разных ситуациях.

В стене без утеплителя . Если стена вашего дома вообще не утеплена, то температура внутри ее конструкции будет плавно понижаться от внутренней грани к наружной.

А точка росы тогда может располагаться : в середине стены; близко к наружной грани стены; близко к внутренней грани стены.

В стене с утеплителем снаружи . В месте, где расположен утеплитель достаточной толщины, будет наблюдаться резкий перепад температур. Тогда точка росы окажется внутри утеплителя, а вся стена будет теплой.

Если утеплитель обладает слишком маленькой толщиной, то точка росы может сместиться к середине стены или к ее внутреннему краю.

В стене с утеплителем внутри . В таком случае, так же будет наблюдаться резкий скачок температуры в месте, где расположен утеплитель. При этом стена окажется в холодной зоне и точка росы сместится к внутреннему краю стены.

Чтобы найти температуру точки росы необходимо воспользоваться таблицей.

Для этого найдите в таблице соответствующую комнатную температуру и на пересечение с текущими показания влажности будет находится температура точки росы.

Какие существуют методы определения точки росы расскажет статья "Определение точки росы: секреты и нюансы".

Последствия неграмотного выбора и расчета

Точка росы, возникающая внутри материала, приводит к его увлажнению. Намокание стен имеет следующие последствия:

• Увлажненный бетон и кирпич обладают меньшими теплозащитными свойствами.
• На мокрой стене может развиться грибок и плесень.
• В помещении с влажными стенами будет неприятный микроклимат.
• Если влага внутри стены замерзнет и кристаллизуется, то ее кристаллы будут разрушать материал конструкции. Несколько циклов замораживания и оттаивания могут привести к потере прочности материала.
• Для утеплителя влажность опасна ухудшением его теплозащитных свойств.

Совет! Влажный утеплитель легко просушить, если устроить специальные продухи. Именно по такой технологии работает вентилируемый фасад.

Расчет утеплителя сводится к подбору его толщины в каждом конкретном случае. При этом расчете необходимо обращать внимание на положение точки росы. Неправильная толщина слоя утепляющего материала может привезти к намоканию и промерзанию всей конструкции стены.

Для того чтобы избежать намокания несущей конструкции стены, лучше всего размещать утеплитель снаружи. В этом случае необходимо предусмотреть, хорошую вентилируемость слоя утеплителя, а так же его защиту от непогоды.

Размещать утеплитель внутри помещения можно лишь при низкой влажности воздуха или небольшом перепаде температур внутри и снаружи вашего помещения.

Точка росы – что это и как ее определение в стене смотрите на видео:

О температуре точки росы посмотрите в видео-уроке:

Точка росы это температура, при которой находящийся в воздухе водяной пар становится насыщенным. При температуре точки росы.ю относительная влажность становится 100%. Рассмотри такое явление как точка росы более подробно

«Дышащий» материал стен – достоинство? Очень спорно. Возможно, стены должны быть прочными, и удерживать тепло в доме, а пар пропускать им вовсе не обязательно, для этого существует вентиляция, естественная и принудительная?

Откуда в доме пар – понятно. В жилище воздух всегда – в основном – теплее, тем на улице. Вода льется в ванных и в кухнях, водой поливают комнатные цветы, часто делают в доме влажную уборку. Чем больше разница температур в доме и на улице, тем больше водяного пара стремится покинуть помещение. Эта зависимость не линейная, поскольку есть еще фактор – влажность, причем разная, в доме одна, а на улице другая. Чем меньше влажность дома и на улице, тем меньше риск появления на внутренних поверхностях стен влаги в виде конденсата.

Когда водяной пар идет сквозь стену, стене от этого плохо. Теплопроводность материала стен увеличивается, поскольку присутствует вода, которая тепло проводит очень неплохо, и в виде пара тоже. Стеновые материалы всегда обладают влагоемкостью (если они не из металла), то есть накапливают воду. Пар, идущий сквозь дышащие стены, оказывает на них вредное влияние, по сути, очень медленно разрушает, одновременно увеличивая потери тепла из помещений. Если зимой накопление влаги в стене меньше нормативного значения, то существенного вреда не будет. Но очень желательно, чтобы точка росы зимой находилась вне наружной стены.

Точка росы

Точка росы измеряется в градусах. Это температура, при которой содержание водяного пара в воздухе максимальное. Точка росы не может иметь большее значение, чем температура воздуха – выпадает конденсат. Например, в кухне, где моют посуду и готовят, точкой росы будет температура оконного стекла, на котором можно увидеть капли воды.

Точка росы может находиться и вне стены и внутри, это зависит от влажности и температуры воздуха внутри и снаружи помещения, и от толщины и паропроницаемости каждого слоя стенового «пирога».

Комплексная отделка и утепление стен по технологии "Мокрый фасад" имеет неоспоримые преимущества. Но первые два варианта несколько отличаются от маркетинговых презентаций, представленных ниже. Это не совсем так.

Точка росы в неутепленной стене

1. Точка росы внутри стены, находится ближе к ее наружной грани и не доходит до центра стены – внутри стена сухая, все хорошо.
2. То же, но точка росы ближе к внутренней грани стены, чем центр стены – в этом случае, если резко понизится наружная температура воздуха, стена изнутри будет мокрой какое-то время, около нескольких дней. Сколько именно – зависит от водопоглощения и паропроницаемости материала стен. Например, у керамического кирпича эти параметры отличные, морозы отступят, и влага выйдет. Но какое-то время, как сказано выше, стенка мокрой будет.
3. Самый ужасный вариант – точка росы на внутренней поверхности стены. Скорее всего, всю зиму стена будет мокрая, все зависит от того, сколько пара в помещении. Нельзя же постоянно держать форточки открытыми зимой.

Точка росы в стене с наружным утеплением

1. Точка росы внутри утеплителя – нормальный вариант, толщина утеплителя правильная, теплотехнический расчет верный, стена внутри сухая, а утеплитель отдаст влагу наружу при изменении температуры и влажности воздуха
2. Если расчет неверный или изменились параметры – утеплитель поврежден и т.п., то точка росы будет находится внутри стенового материала, а не в слое утеплителя. Последствия - как для неутепленной стены по пунктам 2 и 3.

Точка росы в стене с внутренним утеплением

Поверхность конденсата смещается внутрь, и варианта опять три:

1. Точка росы между слоем утеплителя и серединой стены. Если резко похолодает – точка росы сместится на их границу. Стена будет сухой.
2. Точка росы за слоем утеплителя, внутри стены – стена будет сырой всю зиму.
3. Точка росы внутри утеплителя – всю зиму утепляющий слой будет впитывать образующийся конденсат.

Паропроницаемость строительных материалов

Приведем ниже в таблице коэффициенты паропроницаемости строительных материалов

Чтобы микроклимат в доме был нормальным, при конструировании стеновых «пирогов» учитывают как толщину каждого слоя, так и его свойства водопоглощения и паропроницаемости. Слои пирога должны располагаться таким образом и иметь такие толщины, чтобы паропроницаемость увеличивалась изнутри – наружу. Это «правило паропроницаемости» лучше соблюдать. Иначе – два варианта:

1. Плохая вентиляция и высокая влажность в доме - значит, можно получить точку росы в неположенном месте, и как результат сырость и плесень с грибком на стенах, а возможны и разрушения стен.
2. Внутри дома влажность небольшая, а вентиляция организована – никаких вредных последствий для микроклимата от нарушения правила не будет, если не считать вредное влияние влаги на материал стен.

Все это так, точку росы учитывать надо, поскольку она фактор риска. Но степень этого риска – зависит от реального, фактического количества сконденсированной в стене воды и от свойств материала стены. Чем меньше водопоглощение у стенового материала, то есть чем меньше он впитает влаги, тем меньше ему грозит разрушение при замерзании и расширении в порах этой влаги. Кирпичные хрущевки стоят уже более 60 лет, а разрушатся и не думают, хотя по теплотехническим расчетам у них в стенах конденсат. Керамический кирпич имеет хорошие характеристики по морозостойкости, морозы заканчиваются, и кирпич влагу отдает в воздух. Но надо помнить, что стены у хрущевок – толщиной полметра.

Расчет температуры точки росы

Рассчитать точку росы можно и нужно, для этого не обязательно штудировать науку теплотехнику. Можно считать по калькуляторам из инета, вполне достойным, работающим на основе теплотехнических формул и базы данных характеристик материалов. Лучше, конечно, доверить окончательный расчет профессионалам.

Приведем таблицу с возможностью расчета температуры точки росы.

Дышащие стены

По вопросу дыхания стен. Возможно, этот вопрос относится не столько к строительной физике, сколько к идеологии? Были когда-то щелястые окна, они обладали чудесной паропроницаемостью, да и стены дышали вовсю. При этом за отопление не нужно было отдавать хорошую часть зарплаты. Сегодня ситуация иная, причем давно – вопрос энергосбережения для частного дома стоит ребром. Укоренившиеся фразеологизмы вида – энергосберегающий дом, энергоэффективный стройматериал - уже говорят о многом. Возможно, стены дома должны держать тепло, а дыхание должна обеспечить грамотно организованная вентиляция? Маркетологи ведь умеют рассказывать сказки, и о дыхании домов, отрастивших жабры благодаря инновационным стройматериалам... тоже.

Точка росы (ТР) — это температура, при которой водяной пар конденсируется и превращается в воду. При этом в воздухе образуется туман, а на холодных поверхностях выпадает конденсат (роса). Точка росы зависит в первую очередь от влажности воздуха. Влиянием атмосферного давления на ТР при дальнейшем рассмотрении будем пренебрегать.

На примере посмотрим, как изменится точка росы в зависимости от влажности внутри помещения . Примем, что температура внутри помещения стабильна и составляет +20 град. С, а влажность будет меняться от 40% до 100%.

Тогда температура поверхности на которой образуется конденсат будет иметь следующие значения (в зависимости от влажности):
40% — +6 град С и ниже

60% — +12 град С и ниже

80% — +16,5 град С и ниже

100% — +20 град С и ниже

Как видим, при обычных условиях внутри помещения (температура 20 град С и при влажность 80%), — водяной пар сконденсируется на поверхности, которая будет иметь температуру 16,5 град С и ниже.

В зависимости от температуры внутри помещения, температуры снаружи, теплоизоляционных свойств стены здания, точка росы может находиться или на внутренней поверхности стены, или на наружной, или внутри стены. Т.е. где то в стене будет такая температура, при которой водяные пары будут конденсироваться.

При изменении температур и влажности воздуха как внутри так и снаружи помещения, точка росы будет смещаться по толщине стены.

И чем ближе ТР к внутренней поверхности, тем влажнее будет стена изнутри здания. Не редки варианты, когда ТР в холодное время смещается совсем близко к внутренней поверхности или же находится прямо на ней. При таких обстоятельствах на мокрой стене за 2 – 3 года образуются плесень и грибок, внутрення отделка разрушается, в помещении будет повышенная влажность и не благоприятные для жизни условия.

Утепляя здание, мы меняем и место нахождения точки росы по толщине стены, так как температура стены при утеплении изменится.

Графики изменения температуры по толщине стены наглядно показывают положение точки росы в зависимости от применяемого утепления. Указана примерная ситуация. Точное положение точки росы, конечно же будет определяться только расчетом в зависимости от толщины и теплопроводности материалов стены и утеплителя, от температуры снаружи и внутри здания, от влажности воздуха снаружи и внутри, и от других факторов имеющих меньшее значение.

Обычная стена без утепления. С повышением влажности воздуха и с понижением наружной температуры, точка росы смещается ближе к внутренней поверхности стен. Для «холодных» стен не редки случаи нахождения ТР внутри помещения.

Стена с недостаточным утеплением. Точка росы смещается на стену из утеплителя при похолодании.

Стена с нормальным утеплением. Точка росы находится в утеплителе, даже в очень холодное время.

Внутреннее утепление. Трудно добиться что бы точка росы не находилась внутри помещения. На стенах образуется конденсат.

Специалисты сходятся во мнении, что здания должны утепляться только снаружи. При этом толщина и качество утеплителя должны соответствовать ГОСТу. Точка росы при этом всегда должна оставаться внутри слоя утепления.

Утепление здания изнутри считается даже вредным. Сами стены при этом становятся более холодными, так как изолируются от теплого воздуха слоем утеплителя. Практически невозможно сделать так, что бы стены и утеплитель не мокрели. Множество людей ищут ответ на вопрос: «Можно ли утеплять стены изнутри ?». Ответ практически однозначный – нет. Это вредно для здания, но главное, — вредно для здоровья людей живущих в нем. Потому что стены будут намокать и на них под слоем утеплителя будут разростаться плесень и грибок. Конечно возможны варианты, когда такой вид утепления в общем то применим. Это можно сделать при достаточном тепловом сопротивлении самой стены, при весьма теплом климате, при отличной вентиляции и отоплении внутри здания, но… стоит ли тогда вообще рисковать и утеплять внутреннюю поверхность стены?

Калькулятор расчета точки росы.

Согласно СП 50.13330.2012 п.Б.24.

Точка росы - температура, при которой начинается образование конденсата в воздухе с определенной температурой и относительной влажностью.

Формула для приблизительного расчёта точки росы в градусах Цельсия (только для положительных температур):

Tp = (b f(T, RH)) / (a - f(T, RH)), 1.1

f(T, RH) = a T / (b + T) + ln (RH / 100), 1.2

2. Калькулятор расчета температуры внутреннего стекла стеклопакета.

Определив температуру внутреннего стекла стеклопакета Твсс в холодный период, можно спрогнозировать наличие или отсутствие конденсации влаги на стекле Вашего окна..

Если Твсс выше Тр конденсат на внутреннем стекле образовываться не будет .

Если Твсс ниже Тр внутреннее стекло будет потеть .

Расчет проводится по формуле 2.1

Твсс = Твну - (Твну - Твне) / (R опр * αint), 2.1

3. Калькулятор расчета температуры наружного воздуха, при которой наступит точка росы.

Зная сопротивление теплопередаче стеклопакета, температуру и влажность в помещении можем рассчитать внешнюю температуру, при которой температура внутреннего стекла стеклопакета будет равна температуре точки росы .

Т.е. внешнюю температуру ниже, которой внутреннее стекло будет потеть .

Для этого используем формулу 3.1

Твне = Твну + αint * Ropr * (Tр - Твну), 3.1

4. Калькулятор расчета сопротивления теплопередаче стеклопакета.

Т.е. минимальное сопротивление теплопередаче стеклопакета , при котором стекла не будут потеть .

Для расчета используем формулу 4.1

R опр = (Твне - Твну) / ((Тр - Твну) * αint), 4.1

Тр – температура точки росы, рассчитываемая по формуле 1.1 и 1.2, °С;

a = 17.27;

b = 237,7;

Твсс – температура внутреннего стекла стеклопакета, °С;

Твну - средняя температура внутреннего воздуха помещения, °С;

Твне - температура наружного воздуха в холодный период года, °С;

R опр – сопротивление теплопередаче стеклопакета, м2°С/Вт;

αint = 8 – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающих конструкций, Вт/(м2°С), принимаемый по «таблице 7» для окон, СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий».

5. Калькулятор расчета относительной влажности воздуха психрометрическим методом.

Что бы измерить относительную влажность психрометрическим методом , проведите два измерения:

• сухим термометром;
• смоченным термометром.

Для этого участок термометра с ртутью или спиртом, плотно оберните кусочком тонкой ткани, конец которой опустите в сосуд с водой.

Введите в калькулятор показания сухого и смоченного термометра , нажмите рассчитать и в результате получите относительную влажность в процентах.

Понятие о точке росы

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

В нормативном документе СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» (Москва, 2004 г.) и СНиП 23-02 «Тепловая защита зданий» регламентируются условия, касающиеся учета и величины точки росы:

«6.2 В СНиП 23-02 установлены три обязательных взаимно связанных нормируемых показателя по тепловой защите здания, основанные на:

«а» – нормируемых значениях сопротивления теплопередаче для отдельных ограждающих конструкций тепловой защиты здания;

«б» – нормируемых величинах температурного перепада между температурами внутреннего воздуха и на поверхности ограждающей конструкции и температурой на внутренней поверхности ограждающей конструкции выше температуры точки росы;

«в» – нормируемом удельном показателе расхода тепловой энергии на отопление, позволяющем варьировать величинами теплозащитных свойств ограждающих конструкций с учетом выбора систем поддержания нормируемых параметров микроклимата.

Требования СНиП 23-02 будут выполнены, если при проектировании жилых и общественных зданий будут соблюдены требования показателей групп «а» и «б» либо «б» и «в».

Конденсация водяных паров легче всего происходит на какой-то поверхности, однако влага может появляться и внутри толщи конструкций. Применительно к конструкции стен: в том случае, когда точка росы расположена близко или непосредственно на внутренней поверхности, при определенных температурных условиях в холодное время года на поверхностях будет неизбежно выпадать конденсат. Если ограждающие конструкции недостаточно утеплены или сооружены вообще без устройства дополнительного утепляющего слоя, то точка росы всегда будет расположена ближе к внутренним поверхностям помещений.

Появление влаги на поверхностях конструкций чревато неприятными последствиями – это создает благоприятную среду для размножения микроорганизмов, таких как грибок и плесень, споры которых всегда присутствуют в воздухе. Для того чтобы избежать этих негативных явлений, необходимо правильно рассчитать толщину всех элементов, входящих в состав ограждающих конструкций, в том числе рассчитать точку росы.

Согласно указаниям нормативного документа СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» (Москва, 2004 г.):

«5.2.3 Температура внутренних поверхностей наружных ограждений здания, где имеются теплопроводные включения (диафрагмы, сквозные включения цементно-песчаного раствора или бетона, межпанельные стыки, жесткие соединения и гибкие связи в многослойных панелях, оконные обрамления и т. д.), в углах и на оконных откосах не должна быть ниже, чем температура точки росы воздуха внутри здания…».

Если температура поверхности стены внутри помещений или оконных блоков будет ниже, чем расчетная величина точки росы, то конденсат с большой вероятностью будет появляться в холодное время года, когда температура наружного воздуха понизится до отрицательных значений.

Решение задачи – как найти точку росы, ее физической величины, является одним из критериев обеспечения требуемой защиты зданий от потерь тепла и поддержания нормальных параметров микроклимата в помещениях, согласно с условиями СНиП и санитарно-гигиенических нормативов.

Расчет значения точки росы

• с помощью таблицы нормативного документа;
• по формуле;
• с помощью онлайн-калькулятора.

Расчет с помощью таблицы

Расчет точки росы при утеплении дома может быть произведен с помощью таблицы нормативного документа СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» (Москва, 2004 г.)

Для определения значения температуры выпадения конденсата достаточно посмотреть на пересечение величин температуры и влажности, устанавливаемых нормативами для каждой категории помещений.

Расчет по формуле

Другой способ, как определить точку росы в стене, – с помощью упрощенной формулы:
$$\quicklatex{size=25}\boxed{T_{p}= \frac{b\times \lambda (T,RH)}{a — \lambda(T,RH)}}$$

Значения:

Тр – искомая точка росы;

а – постоянная = 17,27;

b – постоянная = 237,7 °C;

λ(Т,RH) – коэффициент, рассчитываемый по формуле:
$$\quicklatex{size=25}\boxed{\lambda(T,RH) = \frac{{(a\times T})}{(b + T) + {\ln RH}}}$$
Где:
Т – температура воздуха внутри помещений в °C;

RH – влажность в долях объема в пределах от 0,01 до 1;

ln – логарифм натуральный.

Для примера рассчитаем искомое значение в помещении, где должна поддерживаться оптимальная температура 20 °C с относительной влажностью 55 %, что установлено нормативами для жилых зданий. В этом случае сначала подсчитываем коэффициент λ(Т,RH):

λ(T,RH) = (17,27 х 20) / (237,7 + 20) + Ln 0,55 = 0,742

Тогда величина температуры выпадения конденсата из воздуха будет равна:

Тр = (237,7 х 0,742)/(17,27 – 0,742) = 176,37/ 16,528 = 10,67 °C

Если сравнить значение температуры, полученной по формуле, и значение, полученной из таблицы (10,69°C), то увидим, что разница составляет всего лишь 0,02°C. Это значит, что обе методики позволяют найти искомое значение с высокой точностью.

Расчет с помощью онлайн-калькулятора

На примерах видно, что такая задача, как определить точку росы, не является особо сложной. На основе таблиц и формул разрабатывают онлайн-калькуляторы, поэтому, если перед вами стоит проблема, как рассчитать точку росы в стене, калькулятор для этого имеется на сайте. Для расчета достаточно заполнить два поля – внести показатели установленной нормативной температуры внутри помещений и относительной влажности.

Определение положения точки росы в стене

Для того чтобы обеспечить нормальные качества ограждающих конструкций по теплозащите, нужно не только знать величину значения температуры выпадения конденсата, но и ее положение в пределах ограждающей конструкции. Сооружение наружных стен сейчас производится в трех основных вариантах, и в каждом случае расположение границы выпадения конденсата может быть разное:

• конструкция сооружена без устройства дополнительного утепления – из каменной кладки, бетона, древесины и т. п. В этом случае в теплое время года точка росы располагается ближе к наружной грани, но в случае понижения температуры воздуха будет постепенно смещаться в сторону внутренней поверхности, и может наступить момент, когда эта граница окажется внутри помещения, и тогда на внутренних поверхностях выступит конденсат.

Следует отметить, что точка росы в деревянном доме при правильно подобранной толщине стен – из бревна или бруса – будет располагаться ближе к наружным поверхностям, так как древесина является природным материалом с уникальными свойствами, имеющим очень низкую теплопроводность при высокой паропроницаемости. Деревянные стены в большинстве случаев не требуют дополнительного утепления;

• конструкция возведена с дополнительным слоем утеплителя с наружной стороны. При правильном расчете толщины всех материалов точка росы при утеплении пенопластом или другими видами эффективных утеплителей будет располагаться внутри утепляющего слоя, и конденсат внутри помещений появляться не будет;
• конструкция утеплена с внутренней стороны. В этом случае граница появления конденсата будет располагаться близко к внутренней стороне и при сильном похолодании может сместиться на внутреннюю поверхность, на стык с утеплителем. В этом случае также с большой вероятностью будет возможно появление влаги внутри помещений, влекущее неприятные последствия. Поэтому такой вариант утепления не рекомендуется и производится только в тех случаях, когда нет других решений. При этом необходимо обеспечить дополнительные мероприятия для предотвращения негативных последствий – предусмотреть между утеплителем и облицовкой воздушный зазор, отверстия для вентиляции, устроить дополнительную вентиляцию помещений для удаления водяных паров, кондиционирование воздуха с уменьшением влажности.

• толщина стены, включая основной материал (h1, в метрах) и утеплитель (h2, м);
• коэффициенты теплопроводности для несущей конструкции (λ1, Вт/(м*°C) и утеплителя (λ1, Вт/(м*°C);
• нормативная температура в помещении (t1, °C);
• температура воздуха снаружи помещений, принимаемая для наиболее холодного времени года в данном регионе (t2,°C);
• нормативная относительная влажность в помещении (%);
• нормативная величина точки росы при данных температуре и влажности (°C)

Условия для расчета примем следующие:

• стена кирпичная толщиной h1 = 0,51 м, утеплитель – пенополистирол толщиной h2 = 0,1 м;
• коэффициент теплопроводности, установленный по нормативному документу для силикатного кирпича, укладываемого на цементно-песчаном растворе, согласно таблице приложения «Д» СП 23-101-2004 λ1 = 0,7 Вт/(м*°C);
• коэффициент теплопроводности для утеплителя ППС – пенополистирола, имеющего плотность 100 кг/м² согласно таблице приложения «Д» СП 23-101-2004 λ2 = 0,041 Вт/(м*°C);
• температура внутри помещений +22 °C, как установлено нормативами в пределах 20-22 °C по таблице 1 СП 23-101-2004 для жилых помещений;
• наружная температура воздуха –15 °C для наиболее холодного времени года в условной местности;
• влажность в помещениях – 50%, также в пределах нормативной (не более 55% согласно таблице 1 СП 23-101-2004 ) для жилых помещений;
• величина точки росы для приведенных значений температур и влажности, которую берем по вышеприведенной таблице – 12,94 °C.

Вначале определяем тепловые сопротивления каждого слоя, составляющего стену, и отношение этих значений друг к другу. Далее рассчитываем перепад температур в несущем слое кладки и на границе между кладкой и утеплителем:

• тепловое сопротивление кладки рассчитывается как отношение толщины к коэффициенту теплопроводности: h1/ λ1 = 0,51/0,7 = 0,729 Вт/(м²*°C);
• тепловое сопротивление утеплителя будет равно: h2/ λ2 = 0,1/0,041 = 2,5 Вт/(м²*°C);
• отношение тепловых сопротивлений: N = 0,729/2,5 = 0,292;
• перепад температур в слое кирпичной кладки составит: Т = t1 – t2xN= 22 — (-15) х 0,292 = 37 х 0,292 = 10,8 °C;
• температура на стыке кладки и утеплителя составит: 24 – 10,8 = 13,2 °C.

По результатам расчета построим график изменения температуры в массиве стены и определим точное положение точки росы.

По графику мы видим, что точка росы, величина которой составляет 12,94 °C, находится в пределах толщины утеплителя, что является оптимальным вариантом, но очень близко к стыку между поверхностью стены и утеплителем. При снижении наружной температуры воздуха граница выпадения конденсата может смещаться на этот стык и далее внутрь стены. В принципе, это не вызовет особых последствий и конденсат на поверхности внутри помещений образовываться не может.

Условия расчета были приняты для средней полосы России. В климатических условиях регионов, расположенных в более северных широтах, принимается большая толщина стены и, соответственно, утеплителя, что позволит обеспечить расположение границы образования конденсата в пределах утепляющего слоя.

В случае утепления с внутренней стороны при всех тех же условиях: толщины несущей конструкции и утеплителя, наружной и внутренней температуры, влажности, принятых в приведенном примере расчета, график температурного изменения в толще стены и на границах будет выглядеть так:

Мы видим, что граница выпадения конденсата из воздуха в этом случае сместится почти на внутреннюю поверхность и вероятность появления влаги в помещении при понижении температуры снаружи намного повысится.

Точка росы и паропроницаемость конструкций

При проектировании ограждающих конструкций, обеспечении нормативной тепловой защиты помещений большое значение имеет учет паропроницаемости материалов. Величина паропроницаемости зависит от объема водяных паров, которые может пропустить данный материал в единицу времени. Практически все материалы, используемые в современном строительстве, – бетон, кирпич, древесина и многие другие – имеют мелкие поры, через которые может циркулировать воздух, несущий водяные пары. Поэтому проектировщики, разрабатывая ограждающие конструкции и подбирая материалы для их сооружения, обязательно учитывают паропроницаемость. При этом должны соблюдаться три принципа:

• не должно быть препятствий для удаления влаги в случае ее конденсации на одной из поверхностей или внутри материала;
• паропроницаемость ограждающих конструкций должна увеличиваться со стороны внутренних помещений наружу;
• тепловое сопротивление материалов, из которых сооружаются наружные стены, также должно возрастать по направлению к внешней стороне.

На схеме мы видим правильный состав конструкции наружных стен, обеспечивающий нормативную тепловую защиту внутренних помещений и удаление влаги из материалов при ее конденсации на поверхностях или внутри толщи стены.

Указанные выше принципы нарушаются при внутреннем утеплении, поэтому такой способ тепловой защиты рекомендуется только в крайнем случае.

Все современные конструкции наружных стен базируются на этих принципах. Однако некоторые утеплители, которые включают в состав конструкции стен, обладают почти нулевой паропроницаемостью. Например, пенополистирол, имеющий замкнутую ячеистую структуру, не пропускает воздух и, соответственно, водяные пары. В этом случае особенно важно точно рассчитать толщину конструкции и утеплителя таким образом, чтобы граница образования конденсата находилась в пределах утеплителя.

Мнение экспертов портала

По мнению экспертов портала сайт, расчет величины точки росы и ее положения в ограждающих конструкциях является одним из определяющих моментов в обеспечении защиты зданий от потерь тепла. Самый оптимальный вариант – это когда граница выпадения конденсата находится в пределах толщины утеплителя в конструкции с наружным утеплением. Необходимо рассчитывать толщину слоев ограждающих конструкций для определенных материалов так, чтобы исключить смещение точки росы в толщу стены и в сторону поверхностей внутри помещений.