Точка росы в стене: как правильно рассчитать и избежать плесени

Физика процесса: температура, влажность и конденсация

Точка росы tр (dew point temperature) — функция двух параметров: температуры воздуха tв и его относительной влажности φ. Для жилого помещения с tв = 22 °C и φ = 50% точка росы составляет 10,7 °C; при повышении влажности до 65% (характерно для кухни или ванной) точка росы поднимается до 14,9 °C.

Если внутренняя поверхность стены имеет температуру ниже точки росы, на ней выпадает конденсат. Если же внутри конструкции есть плоскость с температурой ниже tр и к этой плоскости по порам и капиллярам мигрирует водяной пар, конденсация происходит в толще конструкции — именно этот сценарий наиболее опасен, так как незаметен глазу до стадии видимого поражения.

Движущая сила паропереноса — разность парциальных давлений по обе стороны ограждения. Зимой в средней полосе России при tн = −15 °C и φн = 85% парциальное давление водяного пара снаружи составляет около 108 Па, внутри при tв = 22 °C и φв = 55% — около 1450 Па. Градиент в 1342 Па создаёт диффузионный поток, направленный из помещения наружу через стену. Если сопротивление паропроницанию слоёв «пирога» подобрано некорректно, пар конденсируется в утеплителе прежде, чем успевает выйти наружу.

Расчёт положения точки росы: методика и программное обеспечение

Инженерный расчёт выполняется по методике СП 50. 13330. 2012 (раздел «Защита от переувлажнения ограждающих конструкций»). Последовательность шагов: 1) построение температурного поля по толщине конструкции — температура на границе каждого слоя определяется решением стационарного уравнения теплопроводности Фурье; 2) построение линии парциального давления насыщенного пара E(tпо слоям) по кривой Антуана или таблицам Ривкина; 3) построение фактического распределения парциального давления e по слоям из условия стационарной диффузии (закон Фика); 4) определение зоны, где расчётное парциальное давление превышает давление насыщения — это и есть зона конденсации.

Аналитический расчёт громоздок и подвержен арифметическим ошибкам, поэтому рекомендуется использование сертифицированного ПО: «TEPLOOV» (российская разработка, сертификат соответствия РФ), «Base 6. 5», «Теремок». Программа выполняет расчёт температурного и влажностного поля методом конечных разностей с учётом нестационарного влагопереноса, определяет количество конденсата, накопленного за отопительный сезон, и проверяет условие недопустимого влагонакопления по СП 50: прирост влажности материала не должен превышать допустимых значений (для минваты — 3%, для газобетона — 6% по массе).

Утепление изнутри или снаружи: принципиальный выбор

С точки зрения положения точки росы, внешнее утепление всегда предпочтительнее внутреннего. При наружном утеплении точка росы смещается в толщу теплоизоляционного материала, обладающего высокой паропроницаемостью (минеральная вата: μ ≈ 0,35 мг/(м·ч·Па) — влага свободно проходит сквозь утеплитель к вентилируемому зазору или атмосфере, не накапливаясь. При внутреннем утеплении точка росы оказывается внутри или на границе существующей стены, и установка пароизоляции с внутренней стороны становится обязательной — без неё конденсат гарантирован.

Внутреннее утепление допустимо только в трёх случаях: 1) здание является объектом культурного наследия и фасад нельзя изменять; 2) наружное утепление технически невозможно (плотная застройка, нулевой отступ от границы участка); 3) утепляется отдельное помещение в многоквартирном доме. В этих случаях применяется схема: существующая стена → пароизоляционная мембрана (ПЭ плёнка 200 мкм) → утеплитель (XPS/PIR, μ → 0) → внутренняя отделка. Использовать паропроницаемые утеплители (минвата) при внутреннем утеплении без пароизоляции запрещено.