01Точка роси на поверхні — задача старих стін
Точка роси — температура, за якої водяна пара повітря стає насиченою й починає конденсуватися. Для житлового приміщення з температурою 20 °C і відносною вологістю 55 % це приблизно 10,7 °C. Якщо внутрішня поверхня стіни холодніша, на ній випадає конденсат, а в кутах з'являється пліснява.
Така ситуація була типовою для неутеплених стін: одношарове мурування з низьким опором теплопередачі в морози могло мати на внутрішній поверхні 8–12 °C, а в кутах і біля перемичок — ще менше. Для них перевірка точки роси і була головною вологісною перевіркою.
В утепленій стіні основний перепад температури припадає на утеплювач, і внутрішня поверхня за розрахункової зимової температури залишається близькою до температури повітря — у прикладі нижче 17,6 °C. Тому точка роси на поверхні основного поля сучасної стіни — велика рідкість. Вона залишається актуальною лише в найхолодніших місцях: у кутах, укосах і теплових мостах. Саме там її вимагає перевіряти п. 5.5.1 ДБН В.2.6-31:2021 — за розрахункової температури зовнішнього повітря для температурної зони. Мінімальну температуру у вузлі дає розрахунок теплових мостів.
02Що змінили багатошарові конструкції
Утеплення зробило поверхню теплою, але перенесло проблему всередину конструкції. Водяна пара з приміщення дифундує крізь стіну назовні. У теплих внутрішніх шарах її тиск нижчий за тиск насичення, а в холодній зовнішній частині утеплювача і в зовнішніх шарах тиск насичення різко падає. Якщо зовнішній шар щільніший для пари, ніж внутрішні, пара накопичується перед ним і конденсується в товщі — там, де цього не видно.
Зволожений утеплювач гірше тримає тепло, а волога в муруванні й опорядженні руйнує їх при замерзанні. Водночас невелика сезонна конденсація в товщі не є дефектом, якщо волога не накопичується понад допустиме і повністю випаровується за теплий період.
Тому проєктування стало складнішим: одного числа «точки роси» вже недостатньо. Потрібно передбачити, в якому шарі й коли почнеться конденсація, скільки вологи накопичиться за холодні місяці та чи забезпечать порядок шарів і їхня паропроникність її випаровування.
03Нормативна база
| Документ | Що визначає |
|---|---|
| ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.5.1 | Температура внутрішньої поверхні у зонах теплопровідних включень, кутах і укосах за розрахункової зовнішньої температури — не нижча за точку роси θD за розрахункових внутрішніх умов (додаток Б). |
| ДБН В.2.6-31:2021, п. 5.11, таблиця 5 | Вологісний стан — за ДСТУ-Н Б В.2.6-192; допустиме збільшення вологості матеріалу Δwд за холодний період. Примітка дозволяє не перевіряти вентильовані покриття, перекриття неопалюваних горищ і технічних поверхів та стіни з вентильованим фасадом. |
| ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013 | Методика розрахункової оцінки тепловологісного стану: розподіл температур і тисків пари, зони конденсації, помісячне вологонакопичення й вологовіддача, умови (1) і (2). |
| ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010, таблиці 2 і 24 | Середньомісячні температура та відносна вологість зовнішнього повітря міста. |
| ДБН В.2.6-31:2021, п. 6.15 | Допускає оцінювати вологісний стан і методами ДСТУ EN ISO 13788. |
| Матеріал | Δwд |
|---|---|
| Мінераловатні вироби | 2,5 |
| Спінений та екструдований пінополістирол | 2,0 |
| Жорсткий пінополіуретан | 3,0 |
| Ніздрюваті та легкі бетони | 1,2 |
| Мурування з керамічних виробів | 1,5 |
| Мурування з силікатних виробів | 2,0 |
| Важкий бетон, цементно-піщаний розчин | 2,0 |
Вибірка; повний перелік — у таблиці 5 ДБН.
04Розрахунок щомісяця за середньомісячними умовами
Розрахунок виконується окремо для кожного з 12 місяців року. Для кожного місяця беруть середньомісячні температуру та відносну вологість зовнішнього повітря міста (пп. 4.2.4.3, 4.2.4.4 ДСТУ-Н Б В.2.6-192:2013), а внутрішні умови — за призначенням будівлі.
-
Температури в товщі конструкції
Температуру на межі шарів визначають за опором теплопередачі від внутрішнього повітря до цієї площини:
θx=θint−θint − θextRs·(1hsi+Rx)°C -
Опір паропроникненню
Для кожного шару Re,i = di/δi, де δi — коефіцієнт паропроникності матеріалу, мг/(м·год·Па); для конструкції — їхня сума. Графік тисків будують у координатах опору паропроникненню, тому лінія парціального тиску пари в ньому пряма.
-
Тиск насиченої та парціальний тиск пари
Тиск насиченої пари E визначають за температурою за таблицею Б.1, у товщі — з розрахунку 11 точок на 1 °C перепаду (п. 4.2.4.7). Парціальні тиски з боків конструкції — за відносною вологістю: eв = 0,01·φint·Eв, eз = 0,01·φext·Eз.
-
Чи є конденсація
Якщо лінії E та e не перетинаються, конденсації в цьому місяці немає (пп. 4.2.5, 4.3.3). Інакше визначають площини й зони конденсації та кількість вологи, що в них сконденсується за місяць, як різницю потоків пари до зони та від неї:
W=τ·(iдо − iвід)·10−6кг/м², τ = 744 год -
Накопичення і випаровування за рік
У місяцях конденсації волога накопичується, у теплих місяцях — випаровується. Приріст вологості шару за період накопичення Δw = Wзп/(d·ρ)·100 не повинен перевищувати Δwд — умова (1) (пп. 4.2.11, 4.3.9). Річний баланс у кожній зоні конденсації має бути від'ємним або нульовим, тобто за рік волога повністю виходить з конструкції — умова (2).
05Як читати результати за середньомісячних умов
Помісячний розрахунок описує сезонний процес, а не окремий морозний день. Результати коректні саме як сезонна оцінка:
- Середня температура згладжує похолодання. Місяць без конденсації за середніх умов може мати короткі періоди конденсації в морозні дні. Це не суперечить розрахунку: дифузія пари повільна, а матеріали буферизують вологу, тому для балансу вирішальні саме середні умови.
- Невелика конденсація — ще не дефект. Показник якості — не сам факт конденсації в якомусь місяці, а виконання умов (1) і (2): накопичення в межах Δwд та повне висихання за рік.
- Графік місяця — не найгірший стан. Помісячні графіки E та e показують стан за середніх умов. Їх не порівнюють з перевіркою точки роси на поверхні — вона виконується окремо за розрахунковою зимовою температурою (−22 °C для I зони, −19 °C для II), тобто для значно суворішого моменту.
- «Не розраховано» — не нуль. Якщо зона конденсації доходить до поверхні конструкції або припадає на замкнений повітряний прошарок, нормативна методика для цього місяця не застосовна. Калькулятор показує причину й не видає нульового накопичення чи позитивного висновку — таку конструкцію треба змінити або оцінити іншим методом.
06Режим для досліджень із заданими умовами
Крім 12 нормативних місяців, у CadEE.pro є окремий режим для експериментів. Це перша вкладка перемикача місяців: її підпис показує задану температуру зовнішнього повітря (за замовчуванням — розрахункову зимову, наприклад −22 °C). У ньому можна задати точні значення:
- температуру tв і відносну вологість φв внутрішнього повітря;
- температуру tз і відносну вологість φз зовнішнього повітря.
Калькулятор будує розподіл температур і тисків пари та визначає Wзп,744 — кількість вологи, що накопичиться в товщі за 744 години незмінних заданих умов. Річний баланс і вологовіддача в цьому режимі не визначаються: це інструмент для досліджень, а не нормативна перевірка.
Режим зручний, щоб перевірити поведінку конструкції під час тривалого похолодання, порівняти варіанти з пароізоляцією та без неї, змоделювати вологе приміщення (басейн, пральню) або відтворити умови лабораторного чи натурного вимірювання. Задані значення зберігаються в посиланні кнопки «Поширити».
07Приклад у звіті
У прикладі теплотехнічного звіту стіна з пінополістиролу у Львові. Для січня звіт наводить температури в площинах шарів, тиски насиченої та парціальний тиск пари з обох боків і графік тисків. Лінії E та e не перетинаються, тому за пп. 4.2.5 і 4.3.3 конденсації немає, а умови (1) і (2) вважаються виконаними.
Арк. 5 · Температури та опір паропроникненню
Арк. 6 · Графік тисків E та e