Методики расчетов точки росы при утеплении дома

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.

Неутепленный дом

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.

Наружное утепление

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.

Внутреннее утепление

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.

Точное значение

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.

Пример расчета

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.

Далее определяем отношение теплового сопротивления стены и пенопласта n=0,21/2,5=0,084. Учтя найденное значение, можно найти перепад температур следующим образом: Т= t1-t2n = 20-(-10)0,084=2,52 град.

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.

Похожие статьи

Читайте также

Похожие статьи

Статьи по отоплению
Статьи по утеплению