Расчёт точки росы в стене

Точка росы — температура, до которой надо охладить воздух, чтобы содержащийся в нём пар начал оседать водой. Простыми словами: если поверхность холоднее точки росы окружающего воздуха, она запотевает. При 20 °С и влажности 55 % точка росы — 10,7 °С: окно или угол стены холоднее этого будут мокрыми.

Как считается точка росы воздуха

По формуле Магнуса (коэффициенты Alduchov–Eskridge): g = ln(φ/100) + a·t/(b + t), tр = b·g/(a − g). Над водой a = 17,625, b = 243,04 °С; ниже нуля пар оседает инеем, и берутся коэффициенты над льдом a = 22,587, b = 273,86 °С — поэтому зимой «точка росы» на самом деле точка инея, и она чуть выше, чем дала бы формула для воды. Точность в диапазоне −40…+50 °С — доли градуса.

Влажность ощущается по точке росы, а не по проценту: до 10 °С воздух сухой, 10–13 °С — комфортно, 13–16 °С — приемлемо, 16–18 °С — душновато, выше 18 °С — душно. Влагосодержание (г пара на кг сухого воздуха) зависит от давления: d = 622·e/(p − e), на высоте оно при той же влажности больше.

Как считается стена

Температура падает по толщине пропорционально термическим сопротивлениям слоёв R = δ/λ; к ним добавляются сопротивления теплообмену у поверхностей 1/8,7 изнутри и 1/23 снаружи (СП 50.13330). Сопротивление теплопередаче стены R0 = 1/8,7 + Σδ/λ + 1/23, тепловой поток q = (tв − tн)/R0.

Давление пара падает от e внутри до e снаружи пропорционально сопротивлениям паропроницанию Rп = δ/μ. В каждой точке давление сравнивается с насыщающим E(t) при местной температуре: где e больше E — зона возможной конденсации. Калькулятор проверяет по 40 точек в каждом слое, а не только границы: кривые часто пересекаются в толще утеплителя.

Норма теплозащиты

Требуемое R0 зависит от климата через градусо-сутки отопительного периода ГСОП = (tв − tот)·zот, где tот и zот — средняя температура и длительность периода со среднесуточной температурой не выше 8 °С (СП 131.13330.2020, табл. 3.1). Для стен жилых зданий Rтр = 0,00035·ГСОП + 1,4, общественных — 0,0003·ГСОП + 1,2 (СП 50.13330, табл. 3). Москва: ГСОП 4529, Rтр 2,99 м²·°С/Вт. Перепад между воздухом и внутренней поверхностью для жилых — не больше 4 °С.

Порядок слоёв

• Утеплитель ставят снаружи: тогда несущий слой тёплый, и точка росы уходит в утеплитель или наружу.
• Паропроницаемость слоёв должна расти изнутри наружу: пар, вошедший в стену, должен выходить легче, чем входить.
• Если снаружи плотный слой (ОСП, пенополистирол, штукатурка по ППС), изнутри нужна пароизоляция — калькулятор показывает, убирает ли её плёнка зону конденсации.
• Утеплитель изнутри почти всегда даёт мокрую стену: холодной становится вся кладка.

Калькулятор считает стационарный режим на расчётную зимнюю температуру — это проверка «есть ли зона», а не годовой баланс влаги. Небольшая зона в утеплителе с превышением в единицы паскалей за зиму обычно высыхает летом; большая — повод менять состав стены.

Нормы: СП 50.13330 «Тепловая защита зданий», СП 131.13330.2020 «Строительная климатология», ГОСТ 30494-2011 «Параметры микроклимата в помещениях». Справочник материалов — СП 50.13330, приложение Т (180 позиций: плотность, теплопроводность при условиях эксплуатации Б, паропроницаемость).