Точка роси в стіні - розрахунок і знаходження

Точка роси в стіні - розрахунок і знаходження місця

Визначити точку роси в стіні дуже просто. Нижче буде наведено приклад, як зробити розрахунок. Це може зробити кожен, хто зацікавлений в питанні правильного утеплення.

Точка роси - це температура, при якій водяна пара починає конденсуватися.

Що таке точка роси

Точка роси в стіні може переміщатися по її товщині при зміні температур всередині приміщення і зовні. Наприклад, якщо всередині приміщення стабільна температура, а на вулиці похолодало, то точка роси пересунеться по товщині стіни ближче до приміщення.

Температура предмета, на якому почне конденсуватися пар, тобто точка роси, залежить в основному від двох параметрів:

• температури повітря;
• вологості повітря.

  Наприклад, при температурі всередині приміщення +20 град і вологості 50%, температура точки роси буде (приблизно) +12,9 градусів. Якщо в приміщенні з`явиться предмет з такою температурою або нижче, то на ньому утворюється конденсат. Наприклад, коли відкривається холодильник, то всередині нього випадає роса з надходить теплого повітря. Вона виглядає як "туман йде з холодильника".

  Якщо на вулиці холодно, то десь в стіні буде температура, при якій почнеться конденсація пара, і в цій точці буде зволоження. Якщо стіна тонка, "холодна", і її внутрішня поверхня охолоне до 12,9 градусів або менше (при зазначених значеннях температури і вологості повітря), то на ній випаде роса, вона стане мокрою, і дуже швидко обзаведеться цвіллю.

  При утепленні стін, конструкцій будинку, корисно зробити розрахунок точки роси для найбільших і найменших значень вологості і температури, що б знати в яких межах простору буде переміщатися точка роси при зміні цих параметрів.

  Розрахунок точки роси

  У розрахунках точки роси і товщини утеплення не враховуються деякі параметри, - тиск, швидкість руху повітря, щільність матеріалу. Тому говорити можна тільки про наближених значеннях. Але, це не критично, коли мова йде про визначення товщини утеплювача.

  Для визначення точки роси в стіні найпростіше скористатися таблицями готових зразкових значень, і не намагатися самостійно займатися розрахунками. Тим більше не варто довіряти саморобним програмами з інтернету, вони часто не враховують параметри і видають неправдиві значення, а іноді - і за принципом випадкових чисел.

  

  Нижче наведена таблиця розрахункових значень точки роси в залежності від температури повітря і його вологості. Це приблизні значення, так як не враховується вплив інших факторів.

  Наприклад, можна визначити, що для приміщення з температурою всередині +22 градуси, і вологістю 60%, температура при якій буде конденсуватися водяна пара (точка роси) складе 13,9 градусів.

  Як розрахувати точку роси в стіні з утеплювачем?

• коефіцієнт теплового опору стіни,? 1, Вт / (м • К);
• коефіцієнт теплового опору утеплювача,? 2, Вт / (м • К);
• товщину стіни, h1, м;
• товщину утеплювача, h2, м;
• температуру всередині приміщення, t1, град. С;
• вологість повітря, який буде доходити до точки роси,%;
• точку роси для даних температури і вологості, град. С;
• температуру зовні, t2, град. С.

  У грубому наближенні приймається, що температура по товщині кожного шару буде змінюватися лінійно.

  Шукана величина - температура на кордоні шарів стіни і утеплювача. Коли вона буде знайдена, можна побудувати графік зміни температур в шарі «стіна-утеплювач» і по ньому відшукати положення точки роси.

  
  
  
  

  Для цього знаходиться відношення теплового опору стіни до теплового опору утеплювача, виходячи з якого, визначається зміна температури в одному з шарів, що дасть можливість дізнатися температуру на кордоні.

  Розглянемо на прикладі.

  Положення точки роси в стіні

  Приклад умов наступний.

  Залізобетонна стіна h1 = 36 см, утеплена пінопластом h2 = 10 см. Коефіцієнт теплового опору залізобетону? 1 = 1,7 Вт / СМК, пінопласту -? 2 = 0,04 Вт / СМК. Температура всередині t1 = + 20 град, зовні t2 = -10 градусів. Вологість усередині приміщення і зовні приймається однаковою - 50%. Згідно таблиці, точка роси складе 9,3 градусів.

  

  Теплові опору стіни і утеплювача визначаються як h /?, Вт / м 2.

  В даному прикладі тепловий опір стіни складе 0,36 / 1,7 = 0,21 Вт / м2К. утеплювача 0,1 / 0,04 = 2,5 Вт / м2К.

  Ставлення теплових опорів першого шару до другого (стіни до пінопласту) складе: n = 0,21 / 2,5 = 0,084.

  Тоді перепад температур в першому шарі (стіна) складе, Т = t1- t2хn = 20 - (- 10) х0,084 = 2,52 град.

  Відповідно температура на кордоні шару буде дорівнює t1-Т = 20-2,52 = 17,48 град.

  Тепер ми можемо в масштабі побудувати приблизний графік перепадів температури в шарі стіна - утеплювач і відзначимо на ній крапку роси.

  З зразкових розрахунків і зразкового графіка можна дізнатися головне - точка роси знаходиться в утеплювачі, далеко від стіни, тобто навіть погіршення умов, з урахуванням похибки розрахунків, не спричинить згубного зволоження стіни.

  Приклад розрахунку точки роси і визначення місця точки роси всередині стіни

  Температура всередині +22 град, зовні - 15 град (регіон на північ від), вологість - 50%, точка роси - 11,1 градусів. Стіна товщиною 38 см з цегли (1,5 цегли + шов + штукатурка приймається все як "цегляна кладка"). Коефіцієнт теплового опору для цегляної кладки - 0,7 Вт / СМК, для мінеральної вати - 0,05 Вт / СМК (з урахуванням її зволоження в реальних умовах експлуатації).

  

  Тепловий опір стіни: 0,38 / 0,7 = 0,54 Вт / м2К. утеплювача 0,1 / 0,05 = 2,0 Вт / м2К.

  Ставлення теплових опорів першого шару до другого складе: n = 0,54 / 2,0 = 0,27. а перепад температур в межах першого шару буде Т = 22 - (-15) х0,27 = 9,99 град. Температура на кордоні шарів: 22- 9,99 = 12 град.

  Як бачимо, ситуація «впритул». З підвищенням вологості, що звичайне явище, з падінням температури всередині приміщення, або в холодну зиму, точка роси буде «гуляти» всередині стіни. Таке утеплення для щодо «теплою» цегляної стіни, вже буде вважатися недостатнім, і по положенню точки роси і по нормативним значенням тепловтрат, через огороджувальні конструкції.

  Точку роси можна зрушити і нагріванням приміщення за допомогою внутрішнього опалення і його осушенням. Природно, що це крайній захід, який застосовують лише коли прийшла пора «сушити стіни».

  Які значення потрібно брати для розрахунку точки роси

  Зазвичай температура всередині приміщення приймається 22 градуси, частіше у статі вона нижче, а під стелею досягає 27 градусів. Для центральних регіонів вважається мінімальною температура зовні приміщень -15 градусів, (допускається короткочасні пониження температури до -20 - -25 градусів).

  Для південних регіонів - -7 градусів, з короткочасним зниженням -15 - -20 градусів.

  (Мінімальну температуру можна вибрати самостійно, - яка температура тримається взимку постійно? До яких значень вона опускається короткочасно?)

  Вологість повітря в приміщенні зазвичай приймається середня (але не маленька) - 50%. Тут зазвичай є деякий запас, так як часто взимку повітря в приміщенні суші, через активно працює опалення, - 30 - 40%. Але в багатьох будинках борються з сухістю повітря, встановлюючи зволожувачі і розводячи рослини. Оптимальна ж вологість - 50%, вона ж і розрахункова.

  Восени і навесні для пропускних утеплювачів пар буде йти в зворотному напрямку - з вулиці. Для розрахунку на «демісезон» по паропроникним утеплителям, вологість потрібно приймати близько 90%.

  Де повинна знаходиться точка роси

  Утеплення огорожі вважається «нормальним» тільки коли точка роси в холодну пору в основному (!) Знаходиться в утеплювачі і не зміщується в стіну.

  Що значить "в основному"?

  При максимальних негативних температурах, які тривають зазвичай кілька днів, тиждень, і наступають періодично, точка роси може зміщуватися і в стіну.

  Для стіни з щільних важких матеріалів, в цьому немає нічого небезпечного. Але для стіни з пористих матеріалів, які як зазвичай дуже добре пропускають пар і вбирають вологу, поява точки роси повинні бути коротким, особливо коли вони поєднуються з утеплювачами-пароизоляторами. Такі стіни вимагають найбільшого утеплення, особливо з урахуванням того, що вони самі по собі теплі. Що б змістити точку роси буде потрібно в 2 рази більше утеплювача. З паропрозрачнимі утеплювачами, вони поєднуються набагато краще, так як тут можна здійснити виведення вологи, але тільки за умови відмінної вентиляції утеплювача.

  Наведено наочні графіки температур для різних схем утеплення. Точка роси приблизно вказана як 16 градусів, досягається, коли всередині будинку особливо комфортна обстановка +25 градусів, 55 - 60% вологості.

  

• 1 - стіна без утеплювача;
• 2 - недостатній шар утеплення - точка роси знаходиться всередині стіни. Її постійне перебування викличе намокання нещільної стіни, нездорову атмосферу, небезпека руйнування матеріалу, якщо стіна шар утеплення має більший опір руху пара, ніж сама стіна (неправильне утеплення);
• 3 - достатня утеплення, точка роси в утеплювачі (основний час), нормальне збереження матеріалів стіни і тепло в будинку, якщо тепловий опір конструкції не менше нормативного, адже для дуже холодних стін змістити точку роси з них можна і маленьким шаром утеплення;
• 4 - внутрішнє утеплення - найгірше рішення. Точка роси на поверхні стіни або близька до цього, тягне намокання стіни, і шкоди здоров`ю мешканців, мокре заморожування і руйнування конструкцій. Застосовується в безвихідних ситуаціях за умови суцільного закриття стіни утеплювачем-пароізолятором, який і запобігає проникненню пара до точки роси. Тобто утворення конденсату неможливо через вологість близькою до 0.

  У нормативах вказані теплові опору огороджувальних поверхонь для конкретних кліматичних зон. Цей значенням зменшувати забороняє нам держава. Найчастіше норматив вимагає меншу товщину утеплювача, ніж та, що потрібна для зміщення точки роси в утеплювач. Тому підбирати утеплювач під всі поверхні в принципі бажано і за умовою зміщення точки роси в утеплювач. Ці значення порівнюються з нормативною вимогою, а приймається, як правило, ще більше значення, кратне товщині утеплювачів, який знаходиться у продажу.