Розрахунок точки роси в стіні онлайн

Про розрахунок точки роси

Калькулятор точки роси оцінює ризик міжшарової конденсації вологи в багатошаровій огороджувальній конструкції за спрощеною стаціонарною методикою типу Glaser. Результат відображається графіками розподілу температури та парціального тиску водяної пари по товщині конструкції.

Розрахунок є зручним для порівняння варіантів «пирога» стіни або покрівлі. Він допомагає зрозуміти, у якому шарі або на якій межі шарів за заданих умов всередині та зовні може виникнути зона можливої конденсації.

Розрахунок температурного поля

Тепловий опір шару. Для кожного шару за його товщиною $d$ (переведеною в метри) та теплопровідністю $\lambda$ розраховується тепловий опір:

де $d_i$ — товщина шару в метрах, $\lambda_i$ — теплопровідність матеріалу в Вт/(м·К).

Поверхневі опори. Для врахування теплообміну на межах конструкції з повітрям використовуються стандартні опори теплосприйняттю $R_{si}$ та тепловіддачі $R_{se}$:

Загальний опір теплопередачі. Сумарний тепловий опір конструкції визначається за формулою:

Температура на межах. Температура на кожній межі шарів $T(x)$ визначається пропорційно накопиченому тепловому опору від внутрішньої поверхні до цієї межі при заданих температурах всередині $T_{in}$ та зовні $T_{out}$:

де $R_{cum}(x)$ — накопичений тепловий опір від внутрішнього середовища до координати $x$.

Тиск насиченої водяної пари

Для кожної точки конструкції за її температурою $T(x)$ визначається максимально можливий тиск водяної пари в повітрі пор без конденсації — тиск насиченої пари $E_{sat}(T(x))$ в Па. Залежність $E_{sat}(T)$ береться із загальноприйнятої температурної функції насичення.

Розрахунок парційного тиску водяної пари

Парціальний тиск на межах. На стороні приміщення та на стороні вулиці парціальний тиск визначається з відносної вологості $\varphi$ та тиску насичення при відповідній температурі:

Дифузійний опір шару. Для кожного шару з товщини $d_i$ та паропроникності $\delta_i$ розраховується опір дифузії водяної пари:

де $\delta_i$ задається в мг/(м·год·Па). Тоді $Z_i$ виражається в (м²·год·Па)/мг.

Поверхневі опори дифузії. Використовуються постійні добавки до сумарного опору для врахування прикордонних шарів повітря біля поверхонь конструкції:

Загальний опір паропроникненню. Сумарний дифузійний опір конструкції:

Розподіл по товщині. Значення фактичного парціального тиску $e(x)$ на кожній межі шарів визначається лінійно за часткою накопиченого дифузійного опору:

Критерій конденсації

У будь-якій точці конструкції конденсація водяної пари можлива, якщо фактичний парціальний тиск $e(x)$ перевищує тиск насиченої водяної пари при тій самій температурі:

Якщо на будь-якій ділянці конструкції виконується ця умова, то дана ділянка відноситься до зони можливої конденсації.

Що означає зона можливої конденсації на графіку?

Це ділянка конструкції, де розрахунковий парціальний тиск пари перевищує або дорівнює тиску насиченої пари при даній температурі ($e \ge E_{sat}$). Повітря в порах матеріалу на цій ділянці перенасичене вологою, через що водяна пара може переходити в рідку фазу (конденсуватися).

Чому важливо дивитися одночасно на температуру та парціальний тиск?

Конденсація вологи залежить від балансу тепла і пари. Температура стіни визначає максимальний тиск насичення $E_{sat}$ (червона крива), а паропроникність і товщина шарів визначають фактичний напір пари $e$ (зелена крива). Тільки зіставлення цих двох графіків дозволяє судити про сухість конструкції.

Чому ризик конденсації найчастіше виникає ближче до холодної сторони?

Ближче до зовнішньої поверхні температура стіни падає, а разом із нею різко знижується тиск насиченої пари $E_{sat}$. Якщо внутрішні шари стіни добре пропускають пару, а зовнішні затримують її, фактичний парціальний тиск $e$ падає повільніше, ніж $E_{sat}$, викликаючи їх перетин.

Чи можна вважати розрахунок абсолютно точним для реального будинку?

Цей калькулятор використовує спрощений стаціонарний метод Glaser (постійні умови). Він ідеальний для швидкого порівняння різних варіантів «пирога» стіни. У реальних умовах вологість і температура постійно коливаються, і на конструкцію впливають вітер, сонце та косі дощі, що точніше враховується в нестаціонарних методах розрахунку (наприклад, EN 15026).

Як уникнути випадіння конденсату в стіні?

Головне будівельне правило — паропроникність шарів у багатошаровій стіні має збільшуватися зсередини назовні, а тепловий опір повинен зростати ближче до зовнішньої сторони. Це дозволяє парі легко виходити на вулицю, не затримуючись у холодних зонах конструкції.