Точка росы. Основные понятия и определения.
В воздухе всегда находится определенное количество влаги в виде пара. Однако, одно и то же количество влаги в воздухе, соответствует различным значениям относительной влажности. В свою очередь, относительная влажность обратно пропорциональна температуре воздуха:
при повышении температуры воздуха, относительная влажность уменьшается, так как тёплый воздух может содержит большее количество влаги в виде пара;
при понижении температуры воздуха, относительная влажность увеличивается и в какой-то момент достигает 100%, это значение называют абсолютная влажность, так как холодный воздух может вместить меньшее количество влаги в газообразном состоянии.
Например, известно, что в замкнутом кубическом метре воздуха, находится 9,41 грамм влаги. При изменении температуры воздуха в этом кубе, будет меняться и относительная влажность:
9,41 грамм влаги при +300С соответствуют 31% относительной влажности (о.в.);
9,41 грамм влаги при +250С соответствуют 41% о.в.;
9,41 грамм влаги при +200С соответствуют 54% о.в.;
9,41 грамм влаги при +150С соответствуют 73% о.в.;
9,41 грамм влаги при +100С соответствуют 100% о.в.;
9,41 грамм влаги при +50С соответствуют 138% о.в.;
9,41 грамм влаги при 00С соответствуют 194% о.в.
Вся влага, что не укладывается в 100% относительной влажности, конденсируется в виде воды на поверхности отделяющей один объем воздуха от другого. В частности, для приведенного выше примера:
При температуре +50С из 9,41 грамм пара выпадает 2,61 грамм воды;
При температуре 00С из 9,41 грамм пара выпадает 4,56 грамм воды.
Рис.1 Динамика изменения относительной влажности воздуха при
изменении температуры окружающего воздуха в градусах С.
Из примера видно, что относительная влажность воздуха 100% при температуре +10оС соответствует такому же количеству влаги в газообразном состоянии, как и относительная влажность 31%, но при температуре +30оС. И это несмотря на то, что 100% > 31%. Таким образом, очевидно, что сами по себе данные об относительной влажности не являются достаточной информативной базой, если не указана температура воздуха.
Точка росы воздуха
Всё, что описано выше имеет непосредственное отношение применительно к вопросу гидроизоляции. Дело в том, что в холодное время года, особенно в отопительный сезон, тёплый воздух из здания диффундирует через плиту перекрытия в подкровельное пространство, т.е. туда, где уложен утеплитель, стяжка под уклон и гидроизоляционное покрытие или через стены здания (теплопотери через уход тепла сквозь стены без теплоизоляции доходят до 40% и выше от всех теплопотерь здания).
Теоретически, такое проникновение невозможно, если по плите перекрытия выполнена пароизоляция. Но, как показывает практика, устройство пароизоляции не всегда выполняется должным образом. Именно поэтому для устройства пароизоляции удобно применить жидкую резину. В этом случае всё основание железобетонной плиты перекрытия покрывается монолитным, бесшовным, с отличной адгезией пароизоляционным материалом с гигантским коэффициентом сопротивления диффузии - 150000. Причем достаточно нанести слой всего от 1 до 2мм жидкой резины.
Но жидкую резину для пароизоляции мало кто использует. У многих даже гидроизоляция жидкой резиной вызывает сомнения (в основном из-за цены), а уж пароизоляция, - и подавно.
Итак, тёплый воздух, который содержит водяной пар, диффундирует через плиту перекрытия и оказывается в подкровельном пространстве. Очевидно, что, температура воздуха под плитой существенно выше, чем температура воздуха над плитой. Иными словами, температура диффундирующего воздуха, содержащего водяной пар, понижается.
В зависимости от используемого на крыше утеплителя (коэффициента теплопроводности), толщины утеплителя, температуры воздуха на улице, меняется и температура воздуха в подкровельном пространстве. Эта температура понижается по направлению от плиты перекрытия к верхнему слою кровли.
На поверхности кровли температура уже такая, как и на улице (если нет снежного покрова на крыше). Очевидно, что в какой-то точке кровельного пирога температура опускается до такого значения (это и есть та температура, которую называют точкой росы), когда относительная влажность становится равной 100%, после чего возникают "излишки" пара, которые уже не могут удерживаться в газообразном состоянии. Они-то и выпадают в виде капелек влаги. То есть вода попадает в подкровельное пространство.
На рисунке показаны сверху - вниз следующие слои (пароизоляции нет):
- гидроизоляция;
- утеплитель (выделен желтым цветом);
- плита перекрытия (выделена розовым цветом);
- штукатурка (выделена серым цветом).
Если например, в помещении под плитой перекрытия +180С и относительная влажность 45%, тоточка росы 5,90С (см. ниже таблицу значений точек росы в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха).
Из рисунка видно, что температура непосредственно на поверхности бетонной плиты равна +70С, а выше - в утеплителе, температура снижается, переходит через 00С и на поверхности утеплителя уже близка к температуре наружного воздуха -150С. На рисунке видно, что значение точки росы +5,90С для данного примера оказывается над плитой перекрытия, в теплоизоляционном слое, а так как отсутствует пароизоляционный слой, то вода будет конденсироваться и накапливаться в утеплителе.
Точка росы определение
Точкой росы называется температура той точки [подкровельного пространства], ниже которой водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически (при постоянном давлении и массе газа), становится насыщенным ("излишки" выпадают в виде капелек воды).
Устройство и ремонт плоских кровель необходимо проводить таким образом, чтобы не допускать попадания конденсированной влаги в подкровельное пространство, т.к. это приводит к повреждению функциональных слоев мягкой кровли и отрицательно влияет на несущую способность основания крыши. Зная коэффициенты теплопроводности и толщины материалов всех слоев мягкой кровли, можно изначально рассчитать динамику понижения температуры по направлению к от плиты перекрытия к улице.
Чтобы спроектировать кровлю правильно, необходимо знать при какой температуре, а следовательно, - в какой точке кровельного пространства, будет иметь место переход части влаги из воздуха в жидкое состояние. Иными словами, необходимо понимать, где в кровельном пироге будет располагаться точка росы.
ТЕМПЕРАТУРА ТОЧКИ РОСЫ ТАБЛИЦА
Ниже приведена таблица температуры точки росы в зависимости от исходной температуры и влажности воздуха, ориентируясь на которую можно узнать точку росы при различных климатических показателях.
Как пользоваться таблицей точки росы?
Слева находите значение температуры воздуха в помещении, а сверху - значение относительной влажности воздуха в этом помещении. На пересечении - температура точки росы для этого помещения, т.е. до какой температуры при данной влажности должно "похолодать", чтобы "излишки" пара из воздуха выпали в виде капелек воды.
ТОЧКА РОСЫ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
Уже на этапе проектирования следует учитывать точку росы в строительстве. Чтобы избежать повреждений строительных конструкций (кровель и стен) из-за перехода части пара в жидкое состояние при охлаждении воздуха, необходимо соблюдение двух основных условий:
На покрытии стен и потолков внутренних помещений, граничащих с улицей, не должна образовываться влага из-за конденсирования воздуха.
В структуре слоев кровельного покрытия или стен недопустимо скопление влаги более, чем 1 кг/м2.
Выполнение первого условия достигается посредством устройства снаружи теплоизоляционного слоя достаточной толщины. В этом случае температура точки росы находится после слоя пароизоляции. И, поэтому температура на поверхности стен и потолков во внутренних помещениях, граничащих с улицей, всегда будет выше точки росы.
Что касается выполнения второго условия, то следует понимать, что на 100% избежать образование конденсационной влаги в слоях мягкой кровли невозможно. Но, вполне по силам минимизировать образование конденсата, если правильно выполнить устройство пароизоляции. И, более того, конденсационная влага не представляет угрозы для строительных конструкций, в т.ч. и кровли, если:
> Вода-конденсат, образующаяся, как правило, зимой, в отопительный период, может выводиться наружу, не повреждая кровлю, летом.
> Строительные материалы, контактирующие с водой-конденсатом, не подвержены гниению, коррозии, заражению грибком или иным разрушениям.
> Количество воды-конденсата не превышает 1,0кг на 1м2, что соответствует пленки жидкости толщиной 1мм на 1 м2.
Подводя итог, применительно к точке росы в строительстве, следует отметить, что при устройстве кровель и стен никогда не следует пренебрегать пароизоляционным слоем.
Для безопасности и долговечности строительных конструкций, требуется свести к минимуму (в идеале - к 0) диффузию тёплого воздуха из внутренних помещений наружу. И для этого необходима пароизоляция. Но грамотное устройство пароизоляции возможно только в комплексе с правильной теплоизоляцией, от толщины которой зависят, как физическое месторасположение, так и сама температура точки росы в стене или кровле.
Поэтому сплошная, бесшовная пароизоляция (например, жидкой резиной) под достаточно толстым слоем теплоизоляции (в этом случае обеспечивается, чтобы точка росы была над пароизоляционным материалом) препятствует тому, чтобы водяной пар изнутри здания проникал в теплоизоляцию, охлаждался и конденсировался там, приводя к повреждениям и разрушению слоев мягкой плоской кровли. Отличным пароизолятором и одновременно теплоизоляцией служит пенополиуретан (ППУ) с закрытой ячейкой. Применение ППУ в качестве теплоизоляции можно успешно совмещать с гидроизоляцией фундамента или плоской кровли. В этом случае ППУ выполняет еще и роль пароизоляции. Но можно например, утеплить цокольный этаж здания ППУ с закрытой ячейкой и покрыть его сверху слоем паронепроницаемой краски, которая защитит ППУ от попадания ультрафиолетовых лучей (следует помнить, что ультрафиолет способствует медленному разложению ППУ. Поэтому теплоизоляцию из ППУ необходимо защищать от попадания прямых солнечных лучей, нанося на него покрытие из краски, УФ-лака, полимочевины, жидкой резины, штукатурки или использовать вентилируемый фасад.)
в статье использованы материалы сайта b2bb2c