Вам не доводилося помічати, що на поверхні вікон і зовнішніх стін з боку приміщення утворюється конденсат? Спробуємо пояснити за допомогою простих прикладів, як і чому це відбувається.
Причина N°-1: Вологість повітря
Розглянемо простий приклад: залиште в кімнаті надеякий час відкриту миску з водою. Ви незабаромпомітите, що вода поступово випаровується.
Ще один приклад: навіть якщо вода знаходиться взакритій посудині, то при уважному спостереженні можнапомітити, що вона продовжує випаровуватися, хоча і нетак швидко. Проте в закритій посудині вода невипаровується повністю!
Розглянемо тепер, що ж відбувається з водою намолекулярному рівні.
Вода складається з однакових молекул з хімічною формулою Н2О. Вода може знаходитися в твердому(лід), рідкому або газоподібному(водяна пара) стані.
Три агрегатні стани води розрізняються між собою по тому, наскільки міцно пов'язані між собою молекули і наскільки вони рухливі.
Що ж відбувається на поверхні води, межуючої з повітрям?
Окремі молекули, що знаходяться на межі з повітрям, відриваються від поверхні води і утворюють невидиму водяну пару. Тому в повітрі, яке межує з поверхнею води, міститься вода у вигляді пари.
Так само молекули переходять назад з газоподібного в рідкий стан.
Отже, ми спостерігаємо два процеси: випаровування і конденсація.
Випаровування: якщо за одиницю часу з рідкого в газоподібний стан переходить більше молекул, ніж навпаки, кількість води зменшується. Конденсація: якщо за одиницю часу з газоподібного врідкий стан переходить більше молекул, ніж навпаки,кількість води збільшується. За рівних умов між випаром і конденсацією спостерігається рівновага, яка полягає в тому, що за одиницю часу з рідкого в газоподібний стан переходить стільки ж молекул, скільки навпаки.
Ця рівновага досягається в закритій посудині (приклад N°- 2) після того, як повітря, що знаходиться в посудині, увібрало максимально можливу кількість вологи. Це повітря тепер насичене водяною парою.
Кількість водяної пари, яка в змозі прийняти повітря, залежить виключно від його температури.
Висновок: чим вище температура повітря усередині приміщення, тим вище межа насичення.
Тепер повернемося до прикладу N°- 1:
Якщо миска з водою залишається відкритою, об'єм повітря, здатного приймати молекули, що постійно відриваються від поверхні води, досить великий.
Повітря в змозі приймати молекули води до тих пір, поки не досягнута межа насичення.
Вміст води в такому ненасиченому повітрі називається відносною вологістю повітря. Повітря, насичене водою, має відносну вологість 100% ненасичене повітря - менше 100.
Приклад: повітря температурою 20°С може містити не більше 17.3 г/м3 води. Якщо в нім міститься тільки 8,7 г/м3, його відносна вологість(f) складає 50:
Е = 8,71 17,3 х 100 50.
Якщо повітря температурою 20°С в змозі містити 17,3 г/м3 води, то повітря температурою 10°С насичене вже при 9,4 г/м3.
Таблиця 1
Причина N°-2: Точка роси
Точка роси – це температура, при якій повітря, що має певну початкову температуру і відносну вологість, більше не в змозі поглинати вологу.
Якщо температура повітря складає 20°З, а вологість - 50%, це означає, що в повітрі міститься 50% максимальної кількості води, яка може там знаходитися.
Якщо повітря охолоджується до 9,3°С, його відносна вологість збільшується до 100°С, тобто повітря температурою 9,3°С тепер насичене вологою максимально.
Якщо повітря охолоджуватиметься далі, почнеться утворення конденсату, оскільки повітря більше не в змозі утримувати воду. Цю вологу необхідно виводити назовні шляхом провітрювання.
Раніше надмірна волога виходила назовні в результаті примусової вентиляції. Тепер, після установки нових ізольованих вікон, приміщення необхідно як слід провітрювати кілька разів в день.
Як позбавитися від надмірної вологи:
В результаті провітрювання, використане тепле і вологе повітря виводиться назовні. У приміщення поступає свіже, холодне і сухе повітря. Таким чином, провітрювання - це обмін повітря, яке, на жаль, пов'язане з неминучою втратою тепла. Ці втрати тепла можуть бути зведені до мінімуму, наприклад, при короткочасному провітрюванні з відкритими навстіж вікнами. Взимку за декілька хвилин провітрювання кімната заповнюється свіжим повітрям при незначному охолодженні.
Таблиця 2
Для проміжних показників не зазначених в таблиці визначається середня величина
Приміщення в яких постійно скупчується надмірна волога (ванна, кухня), необхідно регулярно провітрювати. Це означає, що двері цих приміщень під час провітрювання мають бути закриті, щоб вологе повітря не поширювалося по усій квартирі. Не слід встановлювати двері, що складаються, між ванною і коридором або знімати двері на кухню. Після миття або приготування їжі слід широко розкрити вікна, двері мають бути щільно закриті.
Ті ж правила діють і для спальні. За ніч через дихання і через шкіру людина виділяє в повітря значну кількість вологи. Волога знаходиться не лише в повітрі, але і на меблях, на постільній білизні, килимах і фіранках. Вона може виводитися з приміщення тільки поступово.
Уранці, після того, як ви встаєте, необхідно на короткий час розкрити вікна навстіж. Вологе повітря вийде назовні, і увійде свіже повітря.
Закривши вікно, відразу ж включите опалювання, оскільки тепле повітря, як відомо, швидше вбирає вологу.
Перш ніж піти з квартири, необхідно ще раз ненадовго відкрити вікно (зазвичай з квартири йдуть приблизно за годину після того, як встають). За цей час частина вологи з меблів і тому подібне встигла перейти в повітря, тому приміщення слід провітрити знову.
Як користуватися графіком "Точка роси"
Приклад 1.
За допомогою графіку "Точка роси" (мал. 1) можна визначити, при якій вологості повітря на поверхні скла з боку приміщення почне утворюватися конденсат, якщо температура приміщення складає 22°С, зовнішня температура - 20°С, і склопакет має коефіцієнт До = 1,7 W/m2xK.
Від заданої температури приміщення проводиться горизонтальна лінія до перетину з кривої зовнішньої температури.
Від цієї точки перетину проводиться вертикальна лінія вгору до перетину до кривої коефіцієнта К.
Від точки перетину проводиться знову горизонтальна лінія направо до обмежувальної лінії, яка означає вологість повітря.
Отримана таким чином величина 58% вказує на вологість повітря, при якій в цих умовах на поверхні склопакета з'явиться конденсат.
Що таке теплові мости.
Після установки ізольованих пластикових вікон конденсат може з'являтися не лише на поверхні внутрішніх стекол, як було вже сказано вище, але і на інших ділянках, безпосередньо прилеглих до вікна, наприклад, у віконних укосах.
В цьому випадку головна причина утворення конденсату - теплові мости. Під тепловим мостом мається на увазі місце, в якому спостерігається, в порівнянні з сусідніми поверхнями:
- додатковий потік тепла;
- низька температура поверхні з боку приміщення.
У місцях приєднувальних швів рама стикається із зовнішньою стіною. Там, де знаходяться поруч різні будівельні матеріали з різною теплопровідністю і елементи різної форми, неминуче виникають теплові мости. Будь-яке встановлене в отвір вікно викликає сильне викривлення ізотерм і втрати тепла.
Щоб визначити найбільш сприятливе розташування вікна в отворі, необхідно зробити креслення проходження ізотерм.
Ізотерма - це лінія, що сполучає точки з однаковою температурою. Її проходження визначається наявністю теплових мостів, які виникають в результаті різниці матеріалів і різної конфігурації будівельних елементів(кути і кромки).У місцях приєднання віконних елементів до стіни спостерігають обидва типи теплових мостів.
Як проходять ізотерми.
За допомогою ізотерм можна визначити зміну температури для будь-якого виду монтажу. Дуже важливу роль при цьому грає ізотерма 10°. Якщо вона проходить усередині конструкції, то в області внутрішнього приєднувального шва конденсат утворюватися не буде. Ізотерма має бути якомога менше викривлена, щоб втрати тепла в області приєднання були мінімальними(мал. 4).
Умови монтажу, що перешкоджають утворенню конденсату в області приєднувальних швів і сприяють зниженню втрати тепла:
Чому в квартирі з'явилася пліснява?
У холодну пору року, коли температура опускається нижче нуля, стає ясно, що у багатьох житлах далеко не найсприятливіший мікро- клімат, про що свідчить утворення конденсату, тобто поява вологи на холодних зовнішніх стінах і, як наслідок, виникнення плісняви.
Після установки нових пластикових вікон часто не- можливо зрозуміти, що ж відбувається. Здавалося б, нічого не змінилося. Як і раніше, приміщення час від часу провітрюються, і проте тепер в квартирі з'явилася пліснява, чого раніше ни- коли не було.
Причини утворення плісняви
У більшості випадків в процесі реконструкції старих будинків не лише встановлюються нові вікна, але і відбувається заміна усієї системи опалювання. Старі газові колонки у ванні і на кухні замінюються центральною системою забезпечення гарячою водою, на батареї встановлюються регулюючі вентилі і лічильники витрат на опалювання.
Що ж змінилося в результаті технічних нововведень?
- Вікна закриваються дуже щільно, з щілин більше не дме. При цьому не існує більше так званої примусової вентиляції через щілини.
- З відмовою від газових колонок у ванній і на кухні в димовій трубі немає більше тяги, тобто зникла ще одна можливість примусової вентиляції.
Таблиця 3
Єдине рішення цієї проблеми - більше провітрювати!
Волога, що скупчується в приміщенні, повинна виходити назовні!
Отже, кілька разів впродовж дня необхідно провітрювати приміщення, попри те, що повітря в приміщенні при цьому охолоджується, а деяка кількість тепла втрачатиметься.
Де ж оптимальне рішення?
Річ у тому, що в 90% випадків утворення плісняви вологість повітря в приміщенні вища, ніж допустимо при використанні цих будівельних матеріалів. При цьому волога не проникає зовні через щілини в стіні, але виникає в результаті природних процесів, що протікають у будь-якій квартирі.
Значний вплив на частоту утворення конденсату наповерхні скла з боку приміщення робить передусімкоефіцієнт К склопакету.
Розглянемо приклад з басейном.
При температурі приміщення 28°С і відносній вологості повітря 50% ми дізнаємось із таблиці 2, що точка роси в даному випадку складає 16,6°С.
Якщо в басейні встановлені звчиайні склопакети, то при зовнішній температурі – 10°С температура внутрішнього скла буде складати 13,8°С, що призведе до утворення конденсату.
Якщо у басейні встановлені теплоізоляційні склопакети з коефіцієнтом До = 1,3 W/m2xK, температура внутрішніх стекол не досягає точки роси і конденсат не утворюється:
ТBC = 28+ 1,3 х 10-28 =21,8°С
(>1 8,8°С)
Отже, теплоізоляційні склопакети знижують вірогідність утворення конденсату на поверхні скла з боку приміщення.
Висновок.
Чим нижче коефіцієнт К склопакета, що складається з декількох стекол, тим вище температура скла з боку приміщення і тим нижче вірогідність утворення конденсату на поверхні скла.
Як і чому на внутрішньому склі утворюється конденсат?
Це явище виникає, якщо разом з високою вологістю повітря в приміщенні температура внутрішньої поверхні склопакета значно нижча, ніж температура повітря в приміщенні.
Ось декілька характерних прикладів утворення конденсату на поверхні внутрішнього скла :
- Якщо в приміщенні стирають або приймають душ, температура і вологість повітря значно збільшуються. На охолоджених стінах і внутрішніх стеклах в холодну пору року утворюється конденсат в результаті того, що температура опускається нижче точки < роси.
- Приготування їжі завжди викликає підвищену вологість повітря. Через це в холодну пору року на поверхні внутрішніх стекол утворюється конденсат.
- Кожна людина під час сну виділяє в повітря значну кількість вологи. Тому вранці в спальні зазвичай підвищена вологість. Якщо на вікна не встановлені рольставни або відкидні віконниці, взимку на внутрішньому склі утворюється конденсат. Конденсат може також з'явитися на вікнах з рольставлями або відкидними віконницями, коли вранці віконниці відкривають і поверхня скла швидко охолоджується.
Крім того, існує ще декілька чинників, які сприяють утворенню конденсату :
- велика кількість рослин в приміщенні;
- неправильне розташування батарей;
- глибокі віконні укоси, фіранки, жалюзі з боку приміщення, які порушують циркуляцію повітря;
- теплові мости(місця витоку тепла).
Як визначити температуру скла?
Склопакет з теплоізольованими стеклами відрізняється від звичайного склопакета не лише нижчим коефіцієнтом До(результат - зниження витрат на опалювання), але і температурою скла.
Ось проста формула для визначення температури скла:
для внутрішнього скла: ТBC= ТB До х ТB - ТB/aB
для зовнішнього скла: ТHC= ТH До х ТB - ТH/aH
ТBC/HC - температура внутрішнього/зовнішнього скла
ТB - температура усередині приміщення
ТH - зовнішня температура
До - коефіцієнт До склопакета
аB, аH Термічний опір відповідно до DIN 4108(Частина 4).
Приклад розрахунку :
Звичайний склопакет має коефіцієнт До = 3,0 W/m2xk, зовнішня температура складає - 16°С, температураприміщення дорівнює 20°С.
Температура внутрішнього скла :
ТBC= 20 3, Про х(( - 15 - 20 / 8)) = 6,9°С
Температура зовнішнього скла :
ТHC= - 15 3,0 х((20 15) / 23) = - 10,4°С
Висновок.
При одній і тій же температурі приміщення і одній і тій же зовнішній температурі температура внутрішнього скла тим вище. Чим нижче коефіцієнт До склопакета.
Навпаки, чим нижче коефіцієнт До склопакета, тим нижче температура зовнішнього скла.
Причина 3: Низька температура поверхні будівельних матеріалів
При утворенні конденсату важливу роль, окрім температури і вологості повітря, грає температура поверхні будівельних деталей.
Для того, щоб почалося утворення конденсату, повітря зовсім не обов'язково має бути повністю охолоджене. Досить того, щоб температура поверхні, яка межує з повітрям, опустилася нижче точки роси(мал. 6).
Цей процес триває до тих пір, поки повітря, межуюче з цією поверхнею, не звільниться від певної кількості води і його відносна вологість не зменшиться.
Чинники, що впливають на температуру поверхні будівельних деталей:
- Температура повітря зовні;
- Температура повітря в приміщенні;
- Теплоізолюючі властивості будівельних деталей.
Конденсат утворюється у тому випадку, якщо повітря, охолоджуючись, не в змозі більше утримувати початкову кількість води.
Склопакети з теплоізоляційним склом і їх технічні показники.
Коефіцієнт К
Коефіцієнт теплопередачі До склопакета означає кількість енергії, яка втрачається за одиницю часу на 1 м' склопакета при різниці температур 1 Кельвін. Чим нижче цей показник, тим менше втрати тепла.
Кo = коефіцієнт К склопакета;
Кp = коефіцієнт К рами;
К = коефіцієнт К усього вікна.
Коефіцієнт G
Коефіцієнт G - це коефіцієнт пропускання загальної енергії в межах хвиль завдовжки від 300 до 2500 нм. Він визначається за рахунок прямого пропускання сонячної енергії і вторинної тепловіддачі, що спрямованої в приміщення і є результатом довгохвильового випромінювання і конвекції.
Світлопроникність
Світлопроникність ТL визначається для хвиль видимого світла завдовжки від 380 до 780 нм. Світлопроникність вказується в %.
Індекс перенеcення кольорів
Індекс перенесення кольорів R визначає здатність склопакету передавати колір. Показник більше 90 означає високу міру перенесення кольорів.
Пропускання ультрафіолетового випромінювання
Пропускання ультрафіолетового випромінювання визначається для хвиль завдовжки від 280 до 380 нм.
Селективність
Показник селективності S вказує на відношення світлопроникності до коефіцієнта пропускання загальної енергії. Високий показник селективності свідчить про позитивне співвідношення цих двох параметрів.
Поглинання енергії
За рахунок цього процесу енергія випромінювання перетвориться в теплову енергію і призводить до підвищення температури поглинаючого скла.
Таблиця 4
Які ще величини потрібно брати до уваги?
- Коефіцієнт G - показує, яку кількість енергії пропускає матеріал в межах хвиль 300-2500 нм. Щоб визначити його, потрібно підрахувати пряме пропускання сонячної енергії та вторинну тепловіддачу, яка потрапляє в приміщення і стає результатом довгохвильового випромінювання і конвекції.
-
TL - світлопроникність. Її підраховують для хвиль, довжина яких знаходиться в межах 380-780 нм.
-
R - індекс передачі кольору. Він вказує на здатність скла передавати колір. Якщо даний індекс має значення понад 90, передача кольору вважається хорошою.
-
Пропускання ультрафіолетових променів (довжина хвиль - 280-380 нм).
-
S - селективність. Показник вираховується на основі даних про світлопроникність та коефіцієнті пропускання енергії.
-
Показник поглинання енергії — вказує, яка кількість енергії випромінювання перетворюється на теплову енергію, відповідно, наскільки збільшується температура склопакета.
Щодо причин виникнення конденсату ви можете прочитати в нашому матеріалі: https://veka.ua/ua/spravochnik/articles/windows/chomu-pitniyut-metaloplastikovi-vikna/
Також ви можете ознайомитися з продуктовими пропозиціями, які можна замовити в вашому місті у партнерів VEKA.
