Расчет точки росы в стене: Точка росы — калькулятор онлайн

Точка росы в строительстве. Расчет точки росы и ее вред для стены дома.

При строительстве и проектировании любого дома, очень важным является правильный расчёт точки росы и ее соблюдение, при возведении стен. Неправильный расчет точки росы и или полное игнорирование этого показателя, будет разрушать Ваш дом изнутри. Учет точки росы в строительстве обезопасит Ваш проект от разрушительно воздействия внешней среды.

      Точка росы — это определенный предел температуры воздуха, ниже которой пар содержащаяся в воздухе, становится насыщенным и преобразуется в жидкость.

      Точка росы – это то место, где холодный воздух встречается с теплым, и то место где при их взаимодействии образуется жидкость в виде конденсата. На примере строительных сооружений, точка росы проявляется в виде конденсата на окнах. Всегда, при резком похолодании на улице, мы наблюдаем, как на ранее сухих оконных стеклах образуются запотевание и капли воды. Это самое ближайшее и безвредное проявление точки росы.

конденсат на окне

В природе точка росы проявляется в виде капель утренней росы на листьях растений и иных объектах. Образуется в результате взаимодействия холодного ночного воздуха и прогреваемого солнечными лучами теплого утреннего воздуха.

проявление конденсата точки росы в природе

В случае с отапливаемыми помещениями точка росы создается искусственно в любое время суток, при условиях температуры ниже нуля на улице.

Совсем другое дело, если образование такого конденсата точки росы будет обнаружено на внутренней части стены дома. Даже не очень опытный строитель обеспокоится образованием лишней жидкости, в ранее сухом помещении. Так как последствия таких скоплений влажности могут быть самыми неблагоприятными.  Но внутренняя стена дома не единственное разрушительное место, где может себя проявить не правильный расчет точки росы или его отсутствие.

Неправильный расчет и расположение точки росы для дома – это разрушительный враг номер один в строительстве.

   Идеальным местом возникновения точки росы в стене является утеплитель, расположенный со внешней стороны стены. Толщина утеплителя на стене должна быть такая, что бы в самое холодное время конденсат не смещался в саму стену или если смещался, то не на длительное время.

точка росы в утеплителе

О разрушительных последствиях нахождения точки росы в теле несущей стены, смотрите ниже в статье.

    Стены, основой которых является пористые материалы, такие как пено и газоблоки, ракушечник и подобного рода материалы, требуют большего слоя утеплителя, поскольку они хорошо впитывают и сохраняют влагу. То есть, даже недлительное ( несколько дней), пребывание в пористой стене точки росы может разрушительным образом сказаться на внутренней целостности.  Потому, так называемые теплые материалы для кладки стен, могут быть эффективны только в определенных регионах, с не самой морозной зимой.

Если же, согласно расчетам, точка росы будет периодически перемещаться в саму стену дома или велика вероятность такого сдвига, то этот факт следует учесть при выборе материала для кладки стен. Для таких случаев хорошо подходят стеновые материалы с высокой плотностью и которые, выдерживают большое количество циклов заморозки и оттаивания, без повреждения. С большим коэффициентом морозостойкости.   К таким морозостойким материалам относятся кирпич, керамзитобетон.

показатели морозостойкости самых распространенных стеновых материалов

Рассчитать одно, четко определенное место в стене, где будет проявлять себя конденсат не возможно. Поскольку нахождение точки росы зависит от нескольких параметров и это показатель переменчивый. Рассчитать возможно только определенное расстояние в толщине стены, где будет образовываться жидкость при разном изменении температуры снаружи дома.

Например, если внутри помещения стабильная температура, а на улице похолодало, то точка росы передвинется по толщине стены ближе к помещению.

      С помощью формулы можно получить максимально точные расчеты точки росы как однородной так и многослойной стены.

    Вычислить место возникновения точки росы в любой многослойной стене, достаточно просто, для этого нужны следующие показатели:

• температура воздуха на улице
• температура воздуха внутри помещения
• отдельно толщина каждого слоя стены
• коэффициент теплового сопротивления материалов, из которых возведены стены дома
• точка росы при относительной влажности воздуха в вашем региона ( таблица ниже)

Для того что бы определить в какой части планируемой стены будет находится точка росы и выделение конденсата, необходимо знать два показателя.

1. Температура точки росы в нашем регионе, с интересующими нас показателями влажности и температуры воздуха внутри помещения. Данный показатель мы можем посмотреть в таблице выше. Назовем этот показатель — Тр ( точка росы)

2. Температура воздуха, которая возникнет на границе двух слоев стены, при интересующих нас показателях. Назовем этот показатель – Тс ( точка между слоями)

    Если разница отмеченных выше показателей будет положительной, то точка росы находится в утеплителе, если показатель будет отрицательный то точка росы будет скапливать жидкость внутри стены или дома. 

Другим словами, если температура на стыке утеплителя и стены будет выше со знаком плюс, чем температура точки росы из таблицы, то конденсат будет образовываться в утеплителе.

 Для примера возьмем следующие условия:

Температура точки росы в регионе с влажностью 60% и комнатной температурой 21ᵒС согласно таблицы будет составлять 12,9 ᵒС. Температура воздуха на границе утеплителя и стены равна 15 ᵒС.

Разница между этими показателями 15 ᵒС – 12,9 ᵒС = +2,1

Если разница отмеченных выше показателей будет положительной, как в нашем случае, то точка росы находится в утеплителе, если показатель будет отрицательный то точка росы будет скапливать жидкость внутри стены или дома.

В нашем случае, температура выделения жидкости из пара наступает раньше, чем насыщенный влагой воздух дойдет до основной стены. И конденсат выпадает в утеплителе, а не в несущей стене дома или внутри него.

Возникает вопрос, если температуру точки росы при заданной влажности мы берем из имеющейся таблицы, то каким образом вычислить температуру между слоями стены.

Рассчитать температуру воздуха на границе двух слоев стены достаточно просто, используя следующую формулу:

Тс ( температура между слоями стены) = (t2 – t1)x (S1х0,01/k) / (S1х0,01/k), где :

t2 – температура воздуха внутри помещения

t1 – температура воздуха на улице

S1 – толщина материала стены

k – тепловой коэффициент материала стены

 Простой пример:

    Возьмем пример региона, где точка росы 12,9 ᵒС в регионе с влажностью 60%,  комнатная температура 21ᵒС и температура на улице – 12 ᵒС ниже нуля.

Теперь нам нужно, вычислить для этих условий, какая будет температура между стандартной стеной в полтора кирпича толщиной 38 см и наружным утеплителем из пенопласта толщиной 10 см. Что бы отнять из нее температуру  точки росы из таблицы.

Для этого воспользуемся выше приведенной формулой.

Тс ( температура между слоями стены) = (t2 – t1)x (S1х0,01/k1) / (S2х0,01/k2)

По условию у нас:

 t2 = +21ᵒС ( температура воздуха внутри помещения)

t1 = – 13 ᵒС температура воздуха на улице)

S1 = 38 см (толщина материала стены)

K1 = 0,6 (коэффициент тепловой сопротивляемости кирпича)

S2 =10 см ( толщина утеплителя из пенопласта)

К2 = 0,04 (коэффициент тепловой сопротивляемости пенопласта)

Расчет температуры между кирпичной стеной утеплителем из пенопласта, в выбранных нами климатических условиях будет следующий:

( +21 – (-13ᵒС))х(38х0,01/0,6) / (10х0,01/0,04) = 9,52

Согласно нашим вычислениям, температура воздуха между утеплителем из пенопласта 10 см и кирпичной стеной в 38 см, при температуре воздуха на улице -13 градусов Цельсия и температуре внутри дома +21 градус Цельсия, равна 9,52 Градусов Цельсия.

Таким образом, если вычесть из температуры между утеплителем и стеной равной 9,52 Градусов Цельсия температуру точки росы равную 12,9 Градусов Цельсия, получится 9,52-12,9 = -3,38.

точка росы согласно расчетам находится в стене

Как мы видим, выходит отрицательный показатель, то есть состояния конденсата влажный воздух достигнет в стене кирпича  и будет в нем накапливается влажность.

Приведенный выше расчет точки росы является более точным, с погрешностью до 0,5 градуса Цельсия, в отличие от некоторых онлайн калькуляторов и прочих приборов, которые не учитывают разную структуру материала.

    В интернете существует много онлайн программ – калькуляторов, с помощью которых можно рассчитать примерное расположение точки росы в стене.   Программа высчитывает точку росы, основываясь на ряде показателей, которые необходимо ввести вручную. Это сведения о материале, из которых планируется возвести стену, количество слоев стены и их толщина, температура воздуха внутри и температура воздуха снаружи здания, влажность воздуха. Онлайн калькулятор удобен в расчетах. Вместе с цифровыми расчетами можно увидеть диаграммы и графики перемещения точки росы в зависимости от изменения температуры воздуха. Однако результаты подсчета у многих  калькуляторов отличаются и насколько точны расчеты неизвестно.   

Точку росы можно определить также в реальном времени, с помощью специального телевизора. Это электронный прибор с монитором, на котором отобразятся сведения о влажности внутри помещения, отобразится температура воздуха и точка росы. Такие приборы актуальны для измерения точки росы для уже возведенной и законченной строительной конструкции. В проектировании толщины стены и здания это прибор не поможет.

   Мы разобрались, что точка росы может располагаться в трех разных участках стены:

1. в наружном утеплителе стены
2. в стене, ближе к наружной части
3. в стене, ближе внутренней части

     В каждом из перечисленных мест, точка росы будет проявлять себя по-разному. Если в одном месте она будет безвредна, то внутри дома или в стене будет оказывать определенные разрушительные последствия на целостность стены.  Ниже, разберем поведение точки росы в каждом из перечисленных мест.

Это самое безвредное для дома нахождение точки росы. В этом случае:

• Конденсат при возникновении точки росы образуется, непосредственно, в самом утеплителе.
• Утеплитель не гигроскопичен, потому влага не задерживается в конструктиве стены и испаряется при изменении температуры воздуха.
• За счет пароизоляционных свойств утеплителя, влажность, которая образуется при испарении конденсата, выходит на улицу и не взаимодействует со стеной дома.   
• Стены дома сухие в течении всего года, как с наружной так и со внутренней стороны
• Стены сохраняют свою прочность и целостность многие десятилетия

• Поведение стены во многом зависит от материала, из которого она выложена. Лучше переносят точку росы, стены из плотных и тяжелых строительных материалов, таких как кирпич, керамзитобетон, камень, дерево. Поскольку они менее подвержены разрушению и имеют больший коэффициент морозостойкости.
• Стены домов возведенных из пористых материалов, хорошо впитывающих влагу и пропускающих пар. Таких как, пеноблоки, газоблоки и подобного рода материалы, действие точки росы должно быть минимально коротким.

• При возникновении конденсата внутри стены, материал стены насыщается жидкостью. При последующем понижении температуры воздуха ниже нуля, накопленная жидкость замерзает и увеличивается в объемах. Увеличения объема жидкости разрушает любой стеновой материал изнутри. Это приводит к образованию как мелких, так и крупных трещин в структуре стены. Стены крошатся и окончательно теряют свою прочность.
• В случае если стена, в которой точка росы внутри и утеплена снаружи, то утеплитель не будет препятствовать выходу накопившей влаги наружу. Поэтому, вся жидкость будет скапливаться на поверхности, между утеплителем и стеной. Это влечет образование плесени и грибка, со всеми вытекающим последствиями, вредными как для здания, так и для здоровья человека.
• Если стена дома не утеплена снаружи, то жидкость будет выходить с повышением температуры воздуха, но это не убережет стену от внутреннего разрушения после замерзания воды. Подобные испарения жидкости, из влажной стены, мы можем наблюдать в виде налета белого цвета на кирпичных стенах.          

    Возникает, когда пар проходит середину толщины стены и конденсат начинает образовываться уже ближе к поверхности стены, которая находится внутри дома.

Последствия точки росы для внутренней отделки дома:

• Насыщенная влажностью кладка начинает выделять на внутренней  стене, в доме  жидкость в виде капель воды.
• Мокрая поверхность стены разрушает внутреннюю отделку помещения: шпаклевку, обои другие отделочные материалы.
• На стенах и в углах образуется плесень и грибок, от которых уже будет очень трудно избавиться
•  В доме появляется неприятный ветхий запах разложения, который вреден для здоровья.
• Понижается общая температура тепла в доме.

   Самые разрушительные и вредные последствия для дома это когда точка росы находится ближе к внутренней поверхности стены.

    Точка росы – важный параметр, который следует учитывать при проектировании и возведении стен, крыш и строительства всего дома. Ее не соблюдение может привести к необратимым и критическим последствиям для всего здания.

Точка росы в стене из газобетона, пример расчета

Точка росы в стене — температурная зона, в которой водяной пар конденсируется и превращается в воду.

Точка росы сильно зависит от влажности воздуха, и чем влажность больше, тем вероятность конденсата выше.

Также на точку росы влияет разность температур внутри и снаружи помещения.

В данном обзоре мы проводим тестирование по нахождению точки росы в стене из газобетона D500. Будут рассмотрены разные варианты стен из газобетона, к примеру толщиной в 200мм и 400мм, а также с использованием утеплителей.

Что такое точка росы в стене

Расчеты проводились в программе теплорасчет.рф 

Плотность газобетона 500 кг/м³ (D500).

Черная линия на графике показывает температуры внутри стены из газобетона. Начиная с 20 градусов Цельсия и заканчивая -20 град.

Синяя линия показывает температуру точки росы. Если линия температуры соприкасается с линией точки росы, то образуется зона конденсации.

Другими словами, если температура точки росы всегда ниже температуры в газобетоне, то конденсат образовываться не будет.

Как видно на графике, точка росы в обеих случаях находится внутри газобетона, ближе к наружной части, а количество конденсата почти равное.

Газобетон и минвата (снаружи)

А теперь рассмотрим, что происходит в газобетоне, если его утеплить минватой снаружи.

Вариант утепления газобетона минеральной ватой (100мм) исключает конденсат. Причем конденсата не будет даже в том случае, если температура в доме будет +25, а на улице -40. Более того, 100мм минеральной ваты обеспечивают очень хорошую теплоизоляцию.

Газобетон и минвата (внутри)

Как видно на графике, внутреннее утепление минеральной ватой приводит к существенному образованию конденсата по всей толще газобетонной стены.

Заметим интересную особенность — чем толще внутренний слой минваты, тем больше конденсата образовывается в газобетонной стене, что крайне нежелательно.

Важно! Влажный газобетон хуже удерживает тепло и быстрее разрушается.

Вывод

Точку росы в газобетонной стене лучше держать ближе к наружной части. А еще лучше, если точка росы будет в утеплителе, будь то минеральная вата или пенопласт. Отметим, что пенопласт не боится намокания, и не теряет своих теплоизоляционных качеств, а минеральная вата при намокании сильно теряет свои свойства как утеплитель. 

Сейчас очень часто фасад утепляют минеральной ватой и закрывают ее облицовочным кирпичом, оставляя вентиляционный зазор, который просушивает минеральную вату. Так же популярным способом является оштукатуренный пенопласт, который значительно дешевле.

Действительно ли необходимы расчеты точки росы?

Больше размышлений энергетического ботаника

Большинство строителей понимают, что при контакте теплого влажного воздуха с холодной поверхностью может образовываться конденсат. Конденсация — это плохо, и строители хотят ее избежать. Однако есть решение: по мнению ученых-строителей, мы можем предотвратить проблемы с конденсацией в стенах, определив температурный профиль стены и выполнив расчет точки росы. Для этого расчета может потребоваться использование психрометрической таблицы.

Некоторые смельчаки, стремящиеся к самообразованию, могут обратиться к экземпляру ASHRAE Fundamentals , чтобы узнать больше об уравнениях точки росы (см. Рисунок 1). Именно это я и сделал — ненадолго, прежде чем решил закрыть книгу и поставить ее обратно на полку.

Чтобы пробраться сквозь эту чащу, я попытаюсь ответить на несколько вопросов:

• Что такое расчет точки росы и как его выполнить?
• Дает ли такой расчет полезную информацию?
• Существуют ли более простые способы оформления стен с хорошими эксплуатационными характеристиками?

Строители иногда говорят о «температурном профиле» или «температурном градиенте» стены. Идея состоит в том, чтобы оценить температуру различных компонентов стены, предполагая определенные внутренние и наружные условия.

Например, рассмотрим стену дома в холодный зимний день. Если в помещении 72°F, а на улице 0°F, температура сайдинга будет близка к 0°F, а температура гипсокартона будет близка к 72°F. Другие компоненты стены будут находиться в диапазоне температур между этими двумя крайними значениями.

Если мы начертим стену в поперечном сечении, мы сможем рассчитать теоретическую температуру в любой точке стены. Однако, поскольку эти температурные профили обычно не учитывают утечку воздуха, они обычно неточны. Более того, они представляют собой теоретическую одномерную модель; поскольку реальный мир имеет три измерения, эта модель имеет ограниченную ценность.

Строители или проектировщики выполняют расчет точки росы, чтобы определить, является ли…

Подпишитесь на бесплатную пробную версию и получите мгновенный доступ к этой статье, а также к полной библиотеке премиальных статей GBA и детали конструкции.

Начать бесплатную пробную версию

Уже зарегистрированы? Войти

Избранные блоги

Размышления энергетического ботаника Посмотреть больше

Рассмотрение вопроса об использовании энергии в жилых помещениях

• 17 февраля
• 3 февраля
• 20 января

Руководство по продукту Посмотреть больше

• 27 января
• 23 января
• 19 января

Изображение точки росы: эффективный способ определения ее значения — стр. 5 из 5

18 июля 2017 г.

Шаг 6: Нанесите значения температурного градиента для каждого материала на сборочный чертеж крыши
При выполнении этого шага важно помнить, что каждое значение температуры, определенное на предыдущем шаге, должно располагаться на верхней поверхности слоя материала ( Рисунок 7).

Шаг 7: Нарисуйте линию от внутренней температуры до следующего значения и продолжайте соединять нанесенные значения температуры, пока линия не достигнет расчетной температуры наружного воздуха Этот шаг показан на рисунке 8.

Шаг 8: Определите точку росы temperature
Это можно определить с помощью психрометрической диаграммы ASHRAE, показанной на рис. 9. Температура точки росы находится на пересечении столбца расчетной температуры по сухому термометру и правой строки. В этом примере температура точки росы составляет 49F (, т.е. 9,44 С).

В этом рабочем примере 75 F (, т. е. 22,88 C) — это температура по сухому термометру (внутренняя), а 40 F (, т. е. 4 C) специально указана как относительная влажность, поэтому линейная интерполяция не требуется. Возвращаясь к графическому изображению узла крыши, значение температуры точки росы теперь можно нанести на график и расположить на линии градиента температуры (рис. 10)

происходят на дне пароизолятора. Однако, если точка росы падает ниже изоляции, требуется дополнительная изоляция.

Вопросы для рассмотрения
Когда требуется дополнительная изоляция, выбирается новое количество материала и снова выполняются шаги, чтобы определить, находится ли температура точки росы в пределах изоляции. Кроме того, если температура точки росы находится в верхней части (около верхней трети изоляции), количество изоляции может быть уменьшено, если точка росы остается в пределах нормы и количество соответствует требованиям строительных норм и правил. (Опять же, нужно будет пройти все этапы с новым количеством изоляции, чтобы обеспечить приемлемые результаты температуры точки росы.)

Фактические значения относительной влажности и температуры точки росы постоянно изменяются в типичных условиях здания по мере изменения температуры окружающей среды и/или давления водяного пара в воздухе.

Проектировщик систем ОВКВ обычно определяет проектные значения для определения размеров оборудования для теплоизоляции ограждающих конструкций и контроля водяного пара. Эти расчетные значения чаще всего основаны на ожидаемых максимальных экстремальных условиях.

В связи с этим важно располагать все изоляционные плиты, пароизолирующую подложку и обшивку высокой плотности в шахматном порядке минимум на 150 мм (6 дюймов) во всех направлениях во время установки, чтобы исключить тепловые мосты.

Заключение
Почему необходимо разрабатывать иллюстрацию точки росы в графических деталях? Создание графической иллюстрации, рассмотренной в этой статье, полезно для дизайнера несколькими способами. Например:

1. Это может помочь определить, необходим ли замедлитель пара на этапе проектирования надпалубной системы утепленной крыши.
2. Это дает проектировщику визуальное представление о том, где находится температура точки росы в пределах визуального макета узла системы крыши.
3. После того, как графическая иллюстрация будет завершена, можно использовать информацию, чтобы определить, требует ли проект добавления или уменьшения количества изоляции, предлагаемой для использования над пароизолятором. Этот аспект не только позволяет проектировщику определить правильное положение точки росы внутри узла крыши, но и визуально дает проектировщику возможность определить, падает ли температура точки росы ниже теплой стороны замедлителя пара, тем самым избегая вероятность катастрофических потерь.
4. Это также дает проектировщику возможность оценить, требует ли предлагаемый проект установки слишком большого количества изоляции над замедлителем пара. Эта оценка может привести к значительной экономии средств.

Энтони Катона, CDT, является президентом Alliance Roof Consultants Inc.