Точка росы в деле мокрых стен

Что такое точка росы? Где она в стене? И где появляется точка росы при утеплении балкона изнутри? Преднамеренно или по незнанию ответы на эти вопросы иногда искажаются или выдёргиваются из контекста. Возникают мифы и, что гораздо опасней, ошибки монтажа, а отсюда растут ноги неприятностей для хозяев квартиры и самого ремонта. Мы решили разложить всё по полочкам, чтобы читатель получил чёткую картину этого процесса.

Что такое роса и где её точка



Природа росы на луговой траве и влаги на отделке, окнах либо, что ещё хуже, внутри строительных конструкций – одна. Роса конденсируется из водяного пара в воздухе, когда он охлаждается до температуры точки росы.


Где искать точку росы? Представим упрощённую структуру воздуха (рис. 1). При обычном атмосферном (комнатном) давлении молекулы воздуха находятся достаточно далеко друг от друга. Между ними остаётся много свободного пространства, в котором может разместиться некоторое количество молекул воды (тот самый водяной пар).
Влажность воздуха в точке росы

Рисунок 1

Теперь представим, что воздух охлаждается. Известно, что объём любого остывающего тела уменьшается. Молекулы воздуха сближаются, места между ними всё меньше. В микромире становится тесно. Наступит момент, когда молекулы воды начнут «выдавливаться» из объёма воздушной смеси. Что им остаётся? Дружно объединяться в крупные капли – росу – или мелкие – туман.

Достигнута температура точки росы воздуха – когда из воздуха «сливается» лишняя вода – выпадает конденсат (рис. 2).
Как определить точку росы в воздухе

Рисунок 2

Другими словами, каждой температуре соответствует определённый максимум растворённых в воздухе паров (рис. 3). Меньше их может быть, тогда воздух суше и конденсат невозможен. Больше – нет, так как избыток воды из невидимого пара сконденсируется в капельную влагу. Это важный момент, основа для понимания, как проектируется и собирается толковое утепление балкона, да и утепление любого помещения вообще.

Воздух можно сравнить с пористой губкой. Пока вода внутри – мы её не видим. Если сжать губку (охладить воздух), то часть воды вытечет, а часть останется. Прижмём сильнее – вытечет ещё чуть-чуть.


Как узнать температуру точки росы воздуха

Рисунок 3. График точки росы в воздухе

Например, если при +20 °С в 1 м3 (в кубометре) воздуха квартиры содержится 15 г воды, то никакой конденсат нам не грозит (рис. 4). Ведь при этой температуре воздух способен растворить до 17,3 г водяного пара. Охлаждаем помещение до +10 °С. В точке росы при этой температуре воздух может содержать максимум 9,4 г воды. Значит, теперь в каждом кубометре воздушной смеси 5,6 г жидкости лишние (15–9,4=5,6). Она соберётся каплями конденсата на плотных предметах или в виде сырости на впитывающих материалах.
Сколько конденсата из воздуха в точке росы

Рисунок 4

Расследуем дело мокрых стен


Структура большинства строительных материалов состоит из многочисленных капилляров – пор, микротрещин, по которым перемещается растворённая в воздухе влага. Количество и размеры таких «дырок» влияют на показатель паропрозрачности.

Представьте два муравейника. Один со множеством крупных ходов (паропрозрачный материал), а в другом ходов мало и они узкие (непаропрозрачный материал). В первом толпы букашек (молекул воды) могут свободно бегать вглубь и обратно. Во втором – лишь единицы.



Паропрозрачность выражается через коэффициент паропроницаемости либо величину сопротивления паропроницанию:

1. Коэффициент паропроницаемости зависит от самого материала. Грубо говоря, от того, насколько он пористый. Чем больше коэффициент (табл. 1), тем легче пару проходить сквозь материал.
2. Сопротивление паропроницанию – обратная величина, учитывающая ещё и толщину слоя. Например, чем толще стена, чем длиннее и запутанней в ней капилляры, тем труднее молекулам пара протискиваться через них.

У толстого слоя плотного материала сопротивление паропроницанию будет выше, чем у тонкого и пористого.



Таблица 1.
Таблица паропроницаемости материалов

Коэффициент и величину сопротивления используют для расчёта точки росы в стене и утеплителе. Расчёты требуют определённых инженерных знаний, но для общего понимания расшифруем:

1. Коэффициент паропроницаемости показывает, сколько миллиграмм (мг) пара пройдёт через образец материала толщиной 1 метр за 1 час, если разница давлений пара между противоположными поверхностями образца – один паскаль (Па, 100 000 Па=1 бар?1 атм) – рис. 5. Обозначение коэффициента «мг/(м*ч*Па)» можно найти на упаковках некоторых строительных материалов. Например, его указывают для пенопласта или газобетона.
2. Сопротивление паропроницанию ((м2*ч*Па)/мг) находят, разделив толщину слоя материала в метрах (м) на коэффициент паропроницаемости. Таким образом, сопротивление, в отличие от коэффициента, уже показывает паропрозрачность не 1 м, а слоя материала конкретной толщины.

В расчётах паропрозрачности многослойной конструкции, например «стена + утеплитель + отделка», общее сопротивление паропроницанию определяют с учётом сопротивления каждого из слоёв.


Что такое коэффициент паропроницаемости стены

Рисунок 5
Почему пар хочет на улицу?

Рассмотрим простую (неутеплённую) стену из кирпича или бетона. Пусть в помещении +20 °С при -20 °С снаружи. Дома теплее и фактической влаги в воздухе больше, чем на улице.

Источники пара в квартирах – санузлы, кухни, сохнущее бельё, дыхание человека и растений.



Чем больше влаги, тем она тяжелей – выше её давление. Имеем систему с перепадом давлений и паропрозрачной прослойкой (стеной) внутри (рис. 6). Что произойдёт? Пар будет выравнивать давление. Поэтому зимой направление его потоков всегда направлено из помещения на улицу.
Расчет точки росы при движении пара через стену

Рисунок 6
Откуда в стене или на стене появляется вода?

Температура в стене постепенно снижается от её внутренней поверхности к внешней. Вода появится там, где воздушная влага остынет до температуры точки росы. Это может произойти во внутреннем слое пористой стены, а также на её поверхности.

Место конденсации зависит от паропрозрачности материала, его толщины, температуры и влажности в помещении и на улице.

Росу на холодной стене можно увидеть, если:

1. Поверхность окрашена масляной краской. Масляные покрытия практически непаропроницаемы, поэтому весь конденсат на них собирается снаружи. Если его много, то он стекает ручьями.
2. Паропроницаемый материал (кирпич, бетон) остыл настолько, что конденсат выпадает уже как внутри, так и на поверхности. В первую очередь это происходит там, где холоднее всего – в углах помещения, на оконных откосах или за мебелью, придвинутой к внешним стенам. В подобных местах появляются сырые пятна, капли росы или даже иней со льдом.

Не всегда точка росы заявляет о себе столь очевидно. Бывает, она незаметно прячется внутри стеновой конструкции.


А сухая ли стена внутри?

К сожалению, сухие на вид стены не всегда таковы внутри. Зимой в наружных неутеплённых стенах капельная влага не редкость. В этом легко убедиться, приложив ладонь к стеновой поверхности в типовой квартире застройки прошлого столетия.

Ощущение стылости – это и есть сочетание холода и высокой влажности.

Получается, что хотя конденсат и не стекает ручьями, но он всё же есть. Почему мы его не видим?

1. Воздух вблизи стены подсушивается за счёт проветривания или хорошей вентиляции.
2. Сильные морозы держатся недолго, роса не успевает проступать на поверхность.
3. Днём достаточно солнца, которое дополнительно прогревает стены с улицы.
4. Точка росы глубоко в стене. Из мокрого слоя вода уходит по капиллярам в соседний сухой, где в основном успевает испариться и выветриться (рис. 7).

Примерно так происходит, если положить пористую губку на мокрый стол: губка втянет в себя воду и подсушит поверхность.


Конденсат в стене в точке росы

Рисунок 7
Чем же опасна точка росы в строительных конструкциях?

Роса в любом количестве может стать причиной серьёзных проблем:


  • Сырые стены холоднее, так как вода в капиллярах остывает быстрее, чем воздух. Результат: либо мёрзнуть в квартире, либо тратить больше денег на отопление.

  • Если роса на стенах/в стенах постоянно, то появится плесень. Результат: испорченные отделка и настроение. Кроме того, споры плесени опасны для здоровья — они причина многих лёгочных заболеваний.

  • Там, где в стене минус и есть конденсат, появится лёд. Результат: замерзая, вода расширяется и постепенно ломает даже сверхпрочный железобетон — он трескается, расслаивается и крошится.



Очевидно, что даже немного конденсата в строительных материалах – уже плохо. Как же с ним бороться?


Мокрому месту в стенах не место

Устраните хотя бы одну из причин появления конденсата, и проблема точки росы внутри и снаружи строительных конструкций исчезнет сама собой. Для этого можно выбрать одно из трёх:

1. Не дать стенам замёрзнуть.
2. Закрыть влажному воздуху дорогу в стеновые поры и микротрещины.
3. Сделать и то и другое одновременно.

В строительстве и ремонтах для этого используются различные технологии. Но нас, прежде всего, интересует, как не допустить точку росы в стене при утеплении балкона изнутри, ведь именно таким утеплением мы и занимаемся. Почему оно должно быть внутренним, читайте здесь (скоро), а о подробностях его устройства – здесь (скоро).

Мы собираем практически непаропроницаемый многослойный теплоизоляционный барьер – своеобразный термос (рис. 8).

Через него способно просочиться столь незначительное количество пара из квартиры, что в стене за утеплителем просто нечему конденсироваться. Внешняя стена остаётся холодной, но в её капиллярах не остывающий комнатный воздух, а уличный, и влаги в нём меньше точки росы. В результате на балконе тепло, сухо и комфортно!
Где точка росы в стене

Рисунок 8

Паропроницаемость и теплоизоляционные свойства нашей системы были рассчитаны по соответствующей инженерной методике. Одна из главных задач таких расчётов – избавление от точки росы.



Для проектирования конструкции балконной теплоизоляции мы использовали:


  • методику проектирования СП 23-101-2004;

  • актуальную редакцию СНиП 23-02-2003 – СП 50.13330.2012;

  • актуальную редакцию СНиП 23-01-99 – СП 131.13330.2018.


Подведём итоги


1. Точка росы в строительстве – это определённое сочетание температуры и влажности. Для выпадения конденсата в стене или утеплителе одной низкой температуры недостаточно.
2. Если внутренняя теплоизоляция балкона правильно рассчитана, грамотно и аккуратно собрана, то в такой конструкции никакой точки росы не будет, ведь на пути водяных паров стоит многослойная паронепроницаемая система утепления.
Владельцем исключительных прав на все фотографические изображения, размещенные на сайте, является Николаев А.А. ©.
Использование фотографических изображений, размещенных на сайте, другими лицами в целях извлечения прибыли или без такой цели запрещено.