Точка росы: расчет и смещение точки конденсации в модулях

Представьте себе скрытый процесс внутри вашей стены. Внутренний воздух содержит водяной пар, стремящийся выйти наружу сквозь ограждающие конструкции.

При охлаждении этот пар достигает температуры конденсации, превращаясь в воду. Это критический момент, известный как точка росы. Ее положение внутри стены определяет долговечность всего здания. Наша задача — управлять этим параметром, не допуская намокания утеплителя и коррозии стального каркаса.

Основной принцип гласит: теплоизоляцию необходимо располагать с холодной стороны. Теплотехнический расчет ставит цель вынести плоскость возможной конденсации за пределы основного теплоизоляционного слоя.

Для стального каркасного модуля это становится вопросом сохранения несущей способности. Корродированный металл теряет расчетное сечение и прочность, что недопустимо по СП 16.13330.2017.

Расчет ведется по комплексу параметров. Инженеры анализируют климатическую зону, определяющую температуру наружного воздуха.

Для Москвы это -25 °C, а для Якутска уже -52 °C. Внутренние условия принимаются +20 °C при влажности 55%. Эти цифры задают граничные условия для определения температуры росы. Формула для ее нахождения выглядит как Tр = (B * ln(E/611)) / (A  - ln(E/611)), где A=17.27, B=237.7 °C, E – давление водяного пара в Па.

Следующий шаг — подбор материалов с правильным сопротивлением паропроницанию. Каждый слой стены обладает этим свойством, измеряемым в м2чПа/мг.

Пар всегда движется из зоны высокого давления в зону низкого. Наша стратегия заключается в создании конструкции, где сопротивление паропроницанию увеличивается изнутри наружу. Это фундаментальное правило проектирования ограждений.

Пароизоляционная плена служит главным барьером на пути влаги. Ее монтируют непосредственно изнутри, за слоем внутренней отделки.

Сопротивление паропроницанию качественной пароизоляции достигает 100 м2чПа/мг. Монтаж требует абсолютной герметичности. Все стыки полотен тщательно проклеиваются специальными лентами, а примыкания к каркасу уплотняются.

С внешней стороны утеплителя располагают ветрозащитную мембрану. Этот материал обладает высокой паропроницаемостью, порядка 0.1-0.3 м2чПа/мг.

Он позволяет случайной влаге из утеплителя свободно испаряться в вентилируемый зазор. Отсутствие такой прослойки приведет к запиранию воды внутри, сводя на нет эффект от всей конструкции.

Рассмотрим сборку стены каркасного модуля. Изнутри наружу: гипсокартон, пароизоляция, минераловатный утеплитель толщиной 150-200 мм, ветрозащитная мембрана, вентиляционный зазор 40 мм, наружная обшивка.

При таком пироге основная масса пара останавливается на пароизоляции. Остаточная влага свободно проходит сквозь утеплитель и выводится наружу.

Толщина теплоизоляции — ключевой фактор. Она нормируется по СП 50.13330.2012 для обеспечения сопротивления теплопередаче.

Для Московского региона это значение Rreq=3.13 м2*°C/Вт. Минераловатная плита плотностью 35-50 кг/м3 имеет коэффициент теплопроводности λ=0.038 Вт/(м*°C). Необходимая толщина считается по формуле δ = Rreq * λ, что дает примерно 120 мм.

В зданиях из кирпича или пеноблоков утеплитель часто размещают снаружи. Теплоизоляционный слой толщиной 100-150 мм из экструзионного пенополистирола закрывают тонкослойной штукатуркой.

Паропроницаемость ЭППС очень низка, поэтому точка конденсации оказывается внутри самого утеплика. Влага просто не доходит до несущей стены, сохраняя ее сухой.

Использование материалов с разной паропроницаемостью требует точного расчета. Программы теплотехнического моделирования строят графики распределения температуры в толще ограждения.

Они наглядно показывают, где линия охлаждения пересекается с температурой росы. Современное проектирование уже не обходится без такого компьютерного анализа.

Практический совет: всегда проверяйте сопротивление паропроницанию финишных наружных покрытий. Виниловый сайдинг или фиброцементные панели не создают значительного сопротивления.

А вот толстый слой полимерной штукатурки или облицовочный кирпич могут стать неожиданной преградой, сместив точку конденсации внутрь утеплителя.

Для металлических конструкций критично обеспечить температуру поверхности каркаса выше +12 °C. При таком режиме конденсат не образуется даже при высокой влажности.

Достигается это применением сплошного слоя внешнего утепления, разрывающего мостики холода. Теплотехнические неоднородности минимизируют по СП 50.13330.2012.

Контроль точки росы — это комплекс мер. От грамотного расчета и подбора материалов до качественного монтажа.

Соблюдение этих принципов гарантирует, что скрытые процессы в ваших стенах будут работать на сохранение тепла и прочности, а не на их разрушение. Долговечность здания всегда закладывается на стадии проекта.