Що таке точка роси?
Точка роси — це температура, до якої повинно охолонути повітря, щоб пар досяг стану насичення і почав конденсуватися в росу.
Водяна пара в стіні — звідки вона?
Для того щоб зрозуміти, до яких наслідків призведе відсутність вентиляційного зазору в стінах, виконаних з двох і більше шарів різних матеріалів, і чи завжди потрібні зазори в стінах, необхідно нагадати про фізичні процеси, що відбуваються в зовнішній стіні в разі різниці температур на її внутрішній і зовнішніх поверхнях.
Як відомо в повітрі завжди містяться водяна пара. Парціальний тиск пари залежить від температури повітря. З підвищенням температури парціальний тиск водяної пари збільшується.
У холодну пору року парціальний тиск парів всередині приміщення значно вище, ніж зовні. Під дією різниці тисків водяні пари прагнуть потрапити зсередини будинку в область меншого тиску, тобто на сторону шару матеріалу з меншою температурою — на зовнішню поверхню стіни.
Також відомо, що при охолодженні повітря водяна пара, що міститься в ньому, досягає граничного насичення, після чого перетворюється в росу.
На наведеній діаграмі, Рис.1., Представлено максимально можливий зміст водяної пари в повітрі в залежності від температури.
Максимально можливий вміст
пари в повітрі в залежності від
температури.
Відношення масової частки водяної пари в повітрі до максимально можливої частки при даній температурі називається відносною вологістю, яка вимірюється у відсотках.
Наприклад, якщо температура повітря становить 20 ° С, а вологість — 50%, це означає, що в повітрі міститься 50% максимальної кількості води, яка може там знаходиться.
Як відомі будівельні матеріали мають різну здатність пропускати водяну пару, під дією різниці їх парціальних тисків. Це властивість матеріалів називається опір паропроникності, вимірюється в м2 * год * Па / мг.
Коротко резюмуючи вищесказане, в зимовий період повітряні маси, до складу яких входять водяні пари, будуть проходити крізь паропроникакаючу конструкцію зовнішньої стіни зсередини назовні.
Температура повітряної маси буде зменшуватися в міру наближення до зовнішньої поверхні стіни. Точка роси в правильно спроектованій стіні виявиться в товщі стіни, ближче до зовнішньої поверхні теплоізоляційного шару, де пара буде конденсуватися і зволожувати стіну.
У сухій стіні — пароізоляція і вентильований зазор
В результаті конденсації пари зовнішня поверхня теплоізоляційного шару стіни взимку буде накопичувати вологу.
У теплу пору року ця накопичена волога повинна мати можливість випаруватися.
Необхідно забезпечувати зміщення балансу між кількістю поступаючої пари у стіну зсередини приміщення і випаровуванням зі стіни накопиченої вологи в сторону випаровування.
Баланс вологонакопичення в стіні можна зміщувати в бік видалення вологи двома шляхами:
- Зменшувати паропроникність внутрішніх шарів стіни, скорочуючи тим самим кількість пари в стіні.
- І (або) збільшувати випарну здатність зовнішньої поверхні на кордоні конденсації.
Одношарові стіни мають однаковий опір паропроникності по всій товщині. Це забезпечує такиим стінам позитивний баланс видалення вологи з товщі стіни у всіх випадках, крім приміщень з підвищеною вологістю.
У багатошарових стінах використовуються матеріали з різним опором паропроникності.
Щоб забезпечити необхідний баланс переміщення вологи в багатошаровій стіні необхідно, щоб опір паропроникаючого матеріалу в стіні зменшувався у напрямку від внутрішньої поверхні до зовнішньої.
В іншому випадку, якщо зовнішній шар буде мати більший опір паропроникності, баланс вологопереміщення зміститься в бік накопичення вологи в стіні.
Наприклад.
Опір паропроникності газобетону значно менше, ніж у кераміки. При фасадній обробці будинку з газобетонних блоків керамічною цеглою обов’язковий вентиляційний зазор між шарами. При відсутності зазору блоки будуть накопичувати вологу.
Вентиляційний зазор між лицьовою кладкою з керамічної цегли та несучою стіною з керамзитобетонних блоків не потрібен, тому що опір паропроникності цегельного облицювання менше, ніж у стіни з керамзитобетонних блоків.
При неправильній побудові стіни, поступово в утеплювачі буде накопичуватися волога.
Уже на другий, максимум третій-п’ятий опалювальний період, можна буде відчути істотне збільшення витрат на опалення. Пов’язано це, природно, з тим, що збільшилася вологість теплоізоляційного шару і всієї конструкції в цілому, а відповідно істотно знизився показник термічного опору стіни.
Волога з утеплювача буде передаватися і в сусідні шари стіни. На внутрішній поверхні зовнішніх стін може утворюватися грибок і пліснява.
Крім накопичення вологи, в утеплювачі стіни відбувається ще один процес — замерзання сконденсованоїя вологи. Відомо, що періодичне замерзання і відтавання великої кількості води в товщі матеріалу руйнує його.
Стінові матеріали розрізняються за своєю здатністю протистояти замерзанню конденсату. Тому, в залежності від паропроникності і морозостійкості утеплювача, необхідно обмежувати загальну кількість конденсату, що накопичується в утеплювачі за зимовий період.
Наприклад, мінераловатний утеплювач має високу паропроникність та дуже низьку морозостійкість. У конструкціях з мінераловатним утеплювачем (стіни, горища та цокольні перекриття, мансардні дахи) для зменшення надходження пари в конструкцію з боку приміщення завжди укладають паронепроникну плівку.
Без плівки стіна мала б занадто малий опір паропроніцанію і, як наслідок, в товщі утеплювача виділялося і замерзало б велика кількість води. Утеплювач в такій стіні через 5-7 років експлуатації будівлі перетворився б на порох і осипався.
Товщина теплоізоляції повинна бути достатньою для того, щоб утримувати точку роси в товщі утеплювача.
При малій товщині утеплювача температура точки роси опиниться на внутрішній поверхні стіни і пари будуть конденсуватися вже на внутрішній поверхні зовнішньої стіни.
Зрозуміло, що кількість вологи, сконденсованої в утеплювачі, буде збільшуватися з ростом вологості повітря в приміщенні і з збільшенням суворості зимового клімату в місці будівництва.
Кількість випаровується зі стіни вологи в літній час також залежить від кліматичних факторів — температури і вологості повітря в зоні будівництва.
Рис.3. Результат розрахунку вологісного режиму
тришарової стіни: керамзитобетон — 250мм., утеплювач
мінераловатний — 100мм., цегла керамічна — 120мм.
житловий будинок в м Львів.
Накопичення вологи в річному циклі немає.
Як бачимо, процес переміщення вологи в товщі стіни залежить від багатьох факторів. Вологісний режим стін і інших огороджень будинку можна розрахувати, Мал. 3.
За результатами розрахунку визначають необхідність зменшення паропроникності внутрішніх шарів стіни або необхідність вентиляційного зазору на кордоні конденсації.
Результати проведених розрахунків вологісного режиму різних варіантів утеплених стін (цегляні, газобетонні, керамзитобетонні, дерев’яні) показують, що в конструкціях з вентильованим зазором на кордоні конденсації накопичення вологи в огорожах житлових будинків не відбувається в усіх кліматичних зонах України.
Багатошарові стіни без вентильованого зазору необхідно застосовувати, грунтуючись на розрахунку вологонакопичення. Для прийняття рішення, слід звернутися за консультацією до місцевих фахівців, які професійно займаються проектуванням і будівництвом житлових будинків.
Результати розрахунку вологонакопичення типових конструкцій стін в місці будівництва, місцевим будівельникам давно відомі. «Зовнішнє оздоблення стін будинку з газобетонних блоків» — це стаття про особливості правильного оздоблення і утеплення стін з газобетонних блоків.
Особливості вологонакопичення в стінах з фасадним утепленням пінопластом, пінополістиролом
Утеплювачі зі спінених полімерів — пінопласту, пінополістиролу, пінополіуретану, мають дуже низьку паропроникність. Шар плит утеплювача з цих матеріалів на фасаді служить бар’єром для пари. Конденсація пари може відбуватися тільки на кордоні утеплювача і стіни. Шар утеплювача перешкоджає висиханню конденсату в стіні.
Для запобігання накопичення вологи в стіні з полімерним утеплювачем необхідно виключити конденсацію пари на межі стіни і утеплювача. Як це зробити? Для цього необхідно зробити так, щоб на кордоні стіни і утеплювача температура завжди, в будь-які морози, була б вище температури точки роси.
Зазначене вище умова розподілу температур в стіні зазвичай легко виконується, якщо опір теплопередачі шару утеплювача буде помітно більше, ніж у утеплюваної стіни. Наприклад, утеплення «холодної» цегляної стіни будинку пінопластом товщиною 100 мм. в кліматичних умовах середньої смуги України зазвичай не призводить до накопичення вологи в стіні.
Зовсім інша справа, якщо пінопластом утеплюється стіна з «теплого» бруса, колоди, газобетону або поризованої кераміки. А також, якщо для цегляної стіни вибрати дуже тонкий полімерний утеплювач. У цих випадках температура на кордоні шарів може легко опинитися нижче точки роси і, щоб переконатися у відсутності вологонакопичення, краще виконати відповідний розрахунок.
Стаття в тему: Чим утеплити стелю в приватному будинку
Вище на малюнку показаний графік розподілу температури в утепленій стіні для випадку, коли опір теплопередачі стіни більше, ніж шару утеплювача. Наприклад, якщо стіну з газобетону з товщиною кладки 400 мм. утеплити пінопластом товщиною 50мм., то температура на кордоні з утеплювачем взимку буде негативною. В результаті буде відбуватися конденсація пари і накопичення вологи в стіні.
Товщину полімерного утеплювача вибирають в два етапи:
- Вибирають, виходячи з необхідності забезпечити необхідний опір теплопередачі зовнішньої стіни.
- Потім виконують перевірку на відсутність конденсації пари в товщі стіни.
Якщо перевірка по п.2. засвідчує протилежне, то доводиться збільшувати товщину утеплювача. Чим товщі полімерний утеплювач — тим менше ризик конденсації пари і вологонакопичення в матеріалі стіни. Але, це призводить до збільшення витрат на будівництво.
Особливо велика різниця в товщині утеплювача, обраного по двом вищевказаним умовам, має місце при утепленні стін з високою паропроникністю і низькою теплопровідністю. Товщина утеплювача для забезпечення енергозбереження виходить для таких стін порівняно маленьшою, а для відсутності конденсації — товщина плит повинна бути невиправдано великою.
Тому, для утеплення стін з матеріалів з високою паропроникністю і низькою теплопровідністю вигідніше використовувати мінераловатні утеплювачі. Це відноситься перш за все до стін з дерева, газобетону, газосилікату, крупнопористого керамзитобетону.
Встановлення пароізоляції зсередини обов’язково для стін з матеріалів з високою паропроникністю при будь-якому варіанті утеплення і облицювання фасаду.
Для пристрою пароізоляції внутрішню обробку виконують з матеріалів з високим опором паропроникністі — на стіну наносять ґрунтовку глибокого проникнення в кілька шарів, цементну штукатурку, вінілові шпалери або використовують паронепроникну плівку.
Читайте також: Утеплення фундаменту пінополістиролом: покрокова інструкція
Все описане вище відноситься не тільки до стін, але і до інших конструкцій, які огороджують тепловий контур будівлі — горища і цокольні перекриття, мансардні дахи.
Відео про те, як забрати точку роси з стіни