Точка росы — формула, расчет и визуализация

Каждый из нас неоднократно становился свидетелем образованием капелек воды на окружающих предметах и конструкциях. Объясняется это тем, что над предметом, принесённым с мороза, охлаждается окружающий воздух. Происходит насыщение водяными парами, и на предмете конденсируется роса.

Такую же природу имеет запотевание окон в квартире. Причиной того, что «окна плачут», являются процессы конденсации, на которые влияют влажность и температура окружающего воздуха.

Образование конденсата тесно связано с понятием точки росы. Для лучшего понимания описанных явлений просто необходимо детальнее рассмотреть этот фактор.

Точка росы. Что это?

Точка росы – это температура охлаждения окружающего воздуха, при которой водяной пар, который в нём содержится, начинает конденсироваться, образовывая росу, то есть это температура выпадения конденсата.

Данный показатель зависит от двух факторов: температуры воздуха и его относительной влажности. Точка росы газа тем выше, чем выше его относительная влажность, то есть она приближается к фактической температуре окружающего воздуха. И наоборот, чем ниже влажность, тем ниже точка росы.

Как рассчитать точку росы?

Расчёт точки росы имеет значение во многих жизненных аспектах, в том числе и в строительстве. От правильности определения этого показателя зависит качество жизни в новостроях и уже давно сданных помещениях. Так как определить точку росы?

Для определения данного показателя пользуются формулой приблизительного расчёта температуры точки росы Тр (°С), которая определяется зависимостью относительной влажности Rh (%) и температуры воздуха Т (°С):

При помощи каких приборов она рассчитывается?

Так как же на практике рассчитывается точка росы? Определение данного показателя производят с помощью психрометра – прибора, состоящего из двух спиртовых термометров, который измеряет влажность и температуру воздуха. В наши дни используется в основном в лабораториях.

Для обследования зданий используются портативные термогигрометры – электронные приборы, на цифровом табло которых отображаются данные об относительной влажности и температуре воздуха. На некоторых моделях отображается даже точка росы.

Также функцию расчёта точки росы имеют некоторые тепловизоры. При этом на экране отображается термограмма, на которой в режиме реального времени видны поверхности с температурой ниже точки росы.

Как определяется температура выпадения росы в строительстве?

Измерение точки росы – очень важный этап строительства зданий, который необходимо провести ещё на этапе разработки проекта. От его правильности зависит возможность конденсации воздуха внутри помещения, а следовательно, комфортность дальнейшего проживания в нём, а также его долговечность.

Любая стена обладает определённой влажностью. Именно поэтому, в зависимости от материала стены и качества теплоизоляции, на ней может образовываться конденсат. Температура точки росы зависит от:

• влажности воздуха в помещении;
• его температуры.

Так, пользуясь приведённой ранее таблицей, можно определить, что в комнате с температурой +25 градусов и относительной влажностью 65% конденсат будет образовываться на поверхностях с температурой 17,5 градусов и ниже. Следует запомнить закономерность: чем ниже влажность в комнате, тем больше разница между точкой росы и температурой в помещении.

К основным факторам, которые влияют на расположение точки росы, принадлежат:

• климат;
• температура внутри и снаружи помещения;
• влажность внутри и снаружи;
• режим проживания в помещении;
• качество функционирования отопительной и вентиляционной систем в помещении;
• толщина и материал изготовления стен;
• утепление пола, потолка, стен и т. д.

Точка росы определение

Определение точки росы является чрезвычайно важным фактором при устройстве любых полимерных полов, покрытий и наливных полов по любым основаниям: бетон, металл, дерево и т.д. Возникновение точки росы и, соответственно, конденсата воды на поверхности основания в момент укладки полимерных полов наливных полов и покрытий может вызвать появление самых разных дефектов: шагрень, вздутия и раковины; полное отслоение покрытия от основания. Визуальное определение точки росы – появление влаги на поверхности – практически невозможно, поэтому для расчета точки росы применяется технология, приведенная ниже.

Особенности неутеплённых стен

Во многих помещениях утепление стен полностью отсутствует. В таких условиях возможны следующие варианты поведения точки росы в зависимости от её местоположения:

1. Между наружной поверхностью и центром стены (внутренняя часть стены всегда остаётся сухой).
2. Между внутренней поверхностью и центром стены (на внутренней поверхности может появляться конденсат при условии резкого похолодания воздуха в регионе).
3. На внутренней поверхности стены (стена будет оставаться мокрой на протяжении всего зимнего периода).

Точка росы в строительстве и вред конденсата

В строениях месторасположение точки росы будет зависеть, помимо влажности и температуры, от толщины стен, толщины слоя утеплителя, наличия мостков холода в утепляющем слое. Точка росы формирует конденсат в том месте, где находится точка с этим значением температуры:

• Внутри стены;
• снаружи;
• на стене внутри помещения.

Влажное состояние поверхности это отличная среда обитания плесени, грибка. На влажной поверхности происходят быстрые процессы разрушения. Пораженные грибком конструкции недолго послужат, а внутренние разрушения не всегда заметны. Негативное влияние на здоровье обитателей дома оказывают споры грибка. Если намокает утеплитель, то нарушается теплоизоляция дома. Зачастую отделочные материалы затрудняют своевременную диагностику, но иногда плесень и сырость заметны невооруженным глазом, если точка росы располагается на внутренней поверхности стены.

Как правильно утеплить стену?

В утеплённой стене точка росы может располагаться в различных местах утеплителя, что зависит от ряда факторов:

1. Теплоизоляционные свойства утеплителя снижаются по мере возрастания уровня его влажности, так как вода – отличный проводник тепла.
2. Наличие дефектов утепления и зазоров между утеплителем и поверхностью стены создаёт хорошие условия для образования конденсата.
3. Капельки росы значительно снижают теплоизоляционные свойства утеплителя, а также являются подспорьем для развития грибковых колоний.

Таким образом, следует понимать риск использования для утепления стен материалов, пропускающих влагу, поскольку они подвержены потере теплозащитных качеств и постепенному разрушению.

Кроме этого, обязательно обращайте внимание на способность выбираемых для утепления стен материалов противостоять воспламенению. Лучше остановить свой выбор на материалах с содержанием органических веществ менее 5%. Они считаются негорючими и наиболее подойдут для утепления жилых помещений.

Наружное утепление стен

Идеальным вариантом защиты помещения от сырости и холода является наружное утепление стен (при условии, что оно выполнено с соблюдением технологий).

В том случае, если толщина утепления выбрана оптимально, точка росы будет находиться в самом утеплителе. Стена будет оставаться абсолютно сухой на протяжении всего холодного периода, даже при резком похолодании точка росы не достигнет внутренней поверхности стены.

Если толщина теплоизоляции была рассчитана неправильно, могут возникнуть некоторые проблемы. Точка росы переместится на границу стыка теплоизоляционного материала и внешней стороны стены. В полостях между двумя материалами может возникать конденсат и скапливаться влага. В зимний период, когда температура падает ниже нуля, влага будет расширяться и превращаться в лёд, способствуя разрушению теплоизоляции и частично стены. Кроме этого, постоянная влажность поверхностей приведёт к образованию плесени.

При полном несоблюдении технологии и грубейших ошибках в расчётах возможны варианты смещения точки росы к внутренней поверхности стены, что приведёт к образованию конденсата на ней.

Что такое точка росы?

Схема образования точки росы в стене.

Когда утепляешь поверхность изнутри помещения, то отгораживаешь ее от тепла комнаты. Таким образом, положение точки росы сдвигается внутрь, ближе к комнате, температура самой стены понижается. А какой вывод из этого можно сделать? Возникновение конденсата.

Согласно определению, точка росы — это уровень температуры, при котором начинает выпадать конденсат, то есть влага, находящаяся в воздухе, превращается в воду и оседает на поверхности. Эта точка может находиться в разных местах (снаружи, внутри, посередине, ближе к какой-либо его поверхности).

В зависимости от этого показателя, стена остается сухой круглый год либо намокает при понижении температуры на улице.

Расположение точки росы зависит от того, какой уровень влажности внутри дома, температура.

Например, если температура в комнате составляет +20°C, а уровень влажности равен 60%, то конденсат выпадает на любой поверхности уже при понижении температуры до +12°C. Если уровень влажности выше и составляет 80%, то росу можно уже увидеть при +16,5°C. При влажности 100% поверхность намокает при температуре в 20°C.

Рассмотрим ситуации, возникающие при утеплении пенопластом снаружи либо изнутри:

1. Положение точки для неутепленной поверхности. Она может находиться в толще стены ближе к улице, примерно между внешней поверхностью и серединой. Стенка при любом понижении температуры не намокает, остается сухой. Часто случается и так, что точка находится ближе к внутренней поверхности, тогда стена в большинстве случаев сухая, но намокает при резких понижениях температуры. При нахождении показателя на внутренней поверхности стена остается мокрой всю зиму.
2. При утеплении пенопластом снаружи дома возможно возникновение нескольких ситуаций. Если выбор утеплителя, точнее его толщины, был осуществлен правильно, то точка росы будет находиться в утеплителе. Это самое правильное расположение, в таком случае стена будет при любых обстоятельствах оставаться сухой. Если же слой теплоизолятора был взят меньше, то возможно три варианта расположения точки росы:

• посередине между центральной частью стены и внешней — стена остается сухой практически все время;
• ближе к внутренней поверхности — при похолодании происходит выпадение росы;
• на внутренней поверхности — зимой стена мокрая постоянно.

Статья по теме: Правильное заземление в частном доме

Для определения показателя выпадения конденсата можно использовать такую формулу:

Тр=(b*y(T,RH))/(a-y(N,RH))

Тр — это точка росы,

постоянные величины: а=17,27 и b=237,7 градусов (по Цельсию).

y(T,RH) = (aT/(b+T))+ln(RH)

Т — температура,

RH — уровень относительно влажности (больше нуля, но меньше, чем единица),

Ln — логарифм.

При использовании формулы необходимо учесть, из какого материала произведены стены, какова их толщина и многое другое. Лучше подобные вычисления выполнять, используя специальные компьютерные программы.

Внутреннее утепление стен

Утеплять стену изнутри — изначально не самый лучший вариант. Если слой теплоизоляции будет тонким, точка росы будет находиться на границе изоляционного материала и внутренней поверхности стены. Тёплый воздух в комнате при тонком слое теплоизоляции практически не будет достигать внутренней стороны стены, приводя к следующим последствиям:

• высокая вероятность намокания и промерзания стены;
• увлажнение и, как следствие, разрушение самого утеплителя;
• отличные условия для развития плесневых колоний.

Однако и такой способ утепления помещения может быть эффективным. Для этого необходимо соблюсти некоторые обязательные условия:

• вентиляционная система должна соответствовать нормативам и не допускать чрезмерного увлажнения окружающего воздуха.
• теплосопротивление конструкции ограждения, согласно нормативным требованиям, не должно превышать 30%.

Когда внутреннее утепление возможно?

Таблица определения точки росы в зависимости от температуры воздуха и влажности.

Не всегда можно провести утепление изнутри, так как при неправильно выполненных действиях роса будет постоянно выпадать изнутри, приводя все строительные материалы в полную негодность, создавая некомфортный микроклимат внутри. Рассмотрим, когда делать утепление изнутри не рекомендуется, от чего это зависит.

Можно или нельзя утеплять изнутри? Решение этого вопроса во многом зависит от того, что будет происходить с конструкцией после выполнения работ. Если стена весь год остается в сухом состоянии, то работы по ее теплоизоляции изнутри помещения проводить можно, а во многих случаях даже нужно. Но если она постоянно намокает каждую зиму, то проводить теплоизоляцию нельзя категорически. Допускается утепление только в том случае, если конструкция сухая, а ее намокание происходит крайне редко, например, один раз за десять лет. Но и в таком случае работы надо проводить очень осторожно, так как в противном случае такое явление, как точка росы, будет наблюдаться постоянно.

Рассмотрим, от чего зависит возникновение точки росы, как узнать, можно или нет утеплять стены дома изнутри.

Как уже говорили, точка росы возникает из-за таких факторов, как:

• влажность;
• температура внутри помещения.

Статья по теме: Как клеить обои в углах, если они неровные

Влажность в помещении зависит от наличия вентиляции (вытяжки, приточной вентиляции, кондиционеров и пр.) и от режима проживания, временного либо постоянного. На температуру внутри влияет то, насколько качественно был уложен утеплитель, каков уровень теплоизоляции всех остальных конструкций дома, в том числе окон, дверей, крыши.

Отсюда можно сделать вывод, что последствия для внутреннего утепления зависят от:

• температуры выпадения конденсатной влаги, то есть от точки росы;
• от положения этой точки до теплоизоляции и после нее.

Как определить, где находится точка росы? Такое значение зависит от многих параметров, среди которых необходимо выделить:

• толщину, материал изготовления стены;
• среднюю температуру внутри помещения;
• среднюю температуру снаружи (влияние оказывает климатическая зона, средние погодные условия в течение года);
• влажность внутри помещения;
• уровень влажности на улице, который зависит не только от климата, но и от условий эксплуатации дома.

Соберем все факторы в единое целое

График теплового сопротивления и смещение точки росы при применении утеплителя.

Теперь можем собрать все факторы, которые оказывают влияние на то, где будет располагаться точка росы:

• режим проживания и эксплуатации дома;
• наличие вентиляции и ее тип;
• качество отопительной системы;
• качество работы при утеплении пенопластом или другим материалом всех конструкций дома, включая крышу, двери, окна;
• толщина отдельных слоев стены;
• температура внутри помещения, снаружи;
• влажность внутри помещения, снаружи;
• климатическая зона;
• режим эксплуатации, т.е. что находится снаружи: улица, сад, другое помещение, пристроенный гараж, теплица.

Утепление изнутри возможно, исходя из всех приведенных факторов, в таких случаях:

• при постоянном проживании в доме;
• при установке вентиляции согласно всем нормам для конкретного помещения;
• при нормальной работе отопительной системы;
• при утеплителе, который уложен для всех конструкций дома, нуждающихся в теплоизоляции;
• если стенка сухая, имеет необходимую толщину. Согласно нормам, при утеплении пенопластом, минеральной ватой и прочим материалом толщина такого слоя не должна быть больше, чем 50 мм.

Статья по теме: Монтаж дверных блоков своими руками, установка коробки

В остальных случаях выполнять утепление изнутри нельзя. Как показывает практика, в 90% случаев стенки дома можно теплоизолировать только снаружи, так как обеспечить все условия довольно сложно, а часто не совсем осуществимо.

Чем чревато игнорирование выпадения конденсата в строительстве?

В зимний период, когда температура практически постоянно ниже нуля градусов, тёплый воздух внутри помещения, контактируя с любой холодной поверхностью, переохлаждается и выпадает на её поверхности в виде конденсата. Это происходит при условии, если температура соответствующей поверхности ниже точки росы, рассчитанной для данных температуры и влажности воздуха.

Если образование конденсата имеет место, стена находится во влажном состоянии практически всегда при пониженной температуре. Результатом этого становится образование плесени и развитие в ней самых разнообразных вредоносных микроорганизмов. Впоследствии они перемещаются в окружающий воздух, что приводит к различным заболеваниям жильцов, часто бывающих в помещении, в том числе и к астматическим расстройствам.

Кроме этого, дома, поражённые плесневыми и грибковыми колониями, крайне недолговечны. Разрушение здания неминуемо, и начнётся этот процесс именно с отсыревающих стен. Именно поэтому крайне важно произвести правильно все расчёты относительно точки росы ещё на этапе проектирования и строительства здания. Это позволит сделать правильный выбор относительно:

• толщины и материала стен;
• толщины и материала утеплителя;
• способа утепления стен (внутреннее либо наружное утепление);
• выбора системы вентилирования и отопления, которые смогут обеспечить оптимальный микроклимат в помещении (наилучшее соотношение относительной влажности воздуха и его температуры).

Расчет точки росы в стене можно произвести самостоятельно. При этом следует учитывать особенности климатического региона проживания, а также прочие приведённые ранее нюансы. Но всё-таки лучше обратиться в специализированные строительные организации, которые занимаются подобными расчётами на практике. Да и ответственность за правильность расчётов будет лежать не на клиенте, а на представителях организации.

Термин «точка росы» в строительстве

Постоянно растущий и развивающийся рынок строительных товаров представляет широкий выбор материалов для теплоизоляции. К выбору теплоизоляции для производственных и жилых помещений необходимо подойти должным образом и при строительстве обратить внимание на рассматриваемый показатель.

Границу перехода от низкой температуры снаружи стен к более высоким внутри отапливаемых сооружений с возможным образованием конденсата специалисты считают точкой росы. На любой поверхности в помещении, показатель температуры которой будет приближен к параметру точки росы или достигнет значения ниже, будут появляться капли воды. Простейший пример: в середине некоторых помещений в холодное время на оконных стеклах стекает конденсат.

Основными факторами, влияющими на определение величины, считаются:

• климатические факторы (значение температуры и увлажненность воздуха снаружи);
• температурные значения внутри;
• показатель влажности внутри;
• величина толщины стен;
• паропроницаемость теплоизоляции, применяемой при строительстве;
• наличие отапливающих и вентилирующих систем;
• назначение сооружений.

Только если правильно измеряется показатель, в дальнейшем можно комфортно эксплуатировать здание и снизит расходы на обслуживание в будущем.