Вы не обращали внимания, что на поверхности окон и внешних стен со стороны помещения образуется конденсат? Попробуем объяснить при помощи простых примеров, как и почему так происходит.

Причина № 1: Влажность воздуха.

Рассмотрим простой пример: оставьте в комнате на некоторое время открытую миску с водой. Вы скоро заметите, что вода постепенно испаряется.

Еще один пример: если даже вода находится в закрытой посудине, то при внимательном наблюдении можно заметить, что она продолжает испаряться, хотя и не так быстро. Однако, в закрытом сосуде вода не испаряется полностью.

Рассмотрим теперь, что происходит с водой на молекулярном уровне.

Вода состоит из молекул с химической формулой Н₂О. Вода может находиться в твердом (лед), жидком и газообразном состоянии.

Три агрегатных состояния различают между собой по тому, на сколько связаны между собой молекулы и насколько они подвижны.

Что же происходит на поверхности воды, которая граничит с воздухом?

Отдельные молекулы, которые находятся на границе с воздухом, отрываются от поверхности воды и образуют водяной пар.

Поэтому в воздухе, который граничит с поверхностью воды, содержится вода в виде пара.

Также молекулы переходят из газообразного в жидкое состояние.

Таким образом, мы наблюдаем два процесса: испарение и конденсация.

·      Испарение: за единицу времени из жидкого в газообразное состояние переходит больше молекул, и количество воды уменьшается.

·      Конденсация: за единицу времени из газообразного в жидкое состояние переходит больше молекул, и количество воды увеличивается.

При равных условиях между испарением и конденсацией наблюдается равновесие, то есть за единицу времени из жидкого в газообразное состояние переходит столько молекул, сколько наоборот.

Это равновесие наблюдается в закрытой емкости после того, как воздух, который находится в емкости, вобрал максимально возможное количество воды. Этот воздух насыщен водяным паром.

Количество воды, которое в состоянии принять воздух, зависит исключительно от его температуры.

Таблица 1. Предел насыщения воздуха водяным паром при разной температуре воздуха

Вывод: чем выше температура воздуха, тем выше граница насыщения.

Теперь вернемся к примеру с открытой миской.

Если миска с водой остается открытой, объем воздуха, который способен принимать молекулы воды, отрывающиеся от поверхности, достаточно большой.

Воздух в состоянии принимать молекулы воды до тех пор, пока не будет достигнута граница насыщения.

Содержание воды в таком ненасыщенном воздухе называется относительной влажностью воздуха. Воздух, насыщенный водой, имеет относительную влажность 100%, ненасыщенный воздух – меньше 100%.

Пример:

Воздух с температурой 20 С° может содержать не более 17,3 г/м3 воды. Если в нем содержится только 8,7 г/м3, то относительная влажность воздуха f будет равною 50%:

f= 8,7/17,3•100%= 50%

Если воздух с температурой 20 С° может содержать 17,3 г/м3 воды, то воздух с температурой 10 С° насыщен 9,4 г/м3.

Причина №2: Точка росы.

Точка росы – это температура, при которой воздух, который имеет определенную исходную температуру и относительную влажность, больше не может поглощать влагу.

Если температура воздуха составляет 20 С°, а влажность – 50%, это означает, что в воздухе содержится 50% максимального количества воды, которое может там находиться.

Если воздух охлаждается до 9,3С°, его влажность увеличивается до 100%, то есть воздух с температурой 9,3 С° полностью насыщен влагой.

Если воздух будет охлаждаться дальше, начнется образование конденсата, поскольку воздух больше не может удерживать влагу.

точка росы V в С° при относительной влажности воздуха в %

C0n	30	35	40	45	50	55	60	65	70	75	80	85	90	95
30	10,5	12,9	14,9	16,8	18,4	20,0	21,4	22,7	23,9	25,1	26,2	27,2	28,2	29,1
29	9,7	12,0	14,0	15,9	17,5	19,0	20,4	21,7	23,0	24,1	25,2	26,2	27,2	28,1
28	8,8	11,1	13,1	15,0	16,6	18,1	19,5	20,8	22,0	23,2	24,2	25,2	26,2	27,1
27	8,0	10,2	12,2	14,1	15,7	17,2	18,6	19,9	21,1	22,2	23,3	24,4	25,2	26,1
26	7,1	9,4	11,4	13,2	14,8	16,3	17,6	18,9	20,1	21,2	22,3	23,3	24,2	25,1
25	6,2	8,5	10,5	12,2	13,9	15,3	16,7	18,0	19,1	20,3	21,3	22,3	23,2	24,1
24	5,4	7,6	9,6	11,3	12,9	14,4	15,8	17,0	18,2	19,3	20,3	21,3	22,3	23,1
23	4,5	6,7	8,4	10,4	12,0	13,5	14,8	16,1	17,2	18,3	19,4	20,3	21,3	22,2
22	3,6	5,9	7,8	9,5	11,1	12,5	13,9	15,1	16,3	17,4	18,4	19,4	20,3	21,1
21	2,8	5,0	6,9	8,6	10,2	11,6	12,9	14,2	15,3	16,4	17,4	18,4	19,3	20,2
20	1,9	4,1	6,0	7,7	9,3	10,7	12,0	13,2	14,4	15,4	16,4	17,4	18,3	19,2
19	1,0	3,2	5,1	6,8	8,3	9,8	11,1	12,3	13,4	14,5	15,5	16,4	17,3	18,2
18	0,2	2,3	4,2	5,9	7,4	8,8	10,1	11,3	12,5	13,5	14,5	15,4	16,3	17,2
17	-0,6	1,4	3,3	5,5	6,5	7,9	9,2	10,4	11,5	12,5	13,5	14,5	15,3	16,2
16	-1,4	0,5	2,4	4,1	5,6	7,0	8,2	9,4	10,5	11,6	12,6	13,5	14,4	15,2
15	-2,2	-0,3	1,5	3,2	4,7	6,1	7,3	8,5	9,6	10,6	11,6	12,5	13,4	14,2
14	-2,9	-1,0	0,6	2,3	3,7	5,1	6,4	7,5	8,6	9,6	10,6	11,5	12,4	13,2
13	-3,7	-1,9	-0,1	1,3	2,8	4,2	5,5	6,6	7,7	8,7	9,6	10,5	11,4	12,2
12	-4,5	-2,6	-1,0	0,4	1,9	3,2	4,5	5,7	6,7	7,7	8,7	9,6	10,4	11,2
11	-5,2	-3,4	-1,8	-0,4	1,0	2,3	3,5	4,7	5,8	6,7	7,7	8,6	9,4	10,2
10	-6,0	-4,2	-2,6	-1,2	0,1	1,4	2,6	3,7	4,8	5,8	6,7	7,6	8,4	9,2

Табл.2. Возникновение точки росы V в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха.

Вывод: конденсат образуется в том случае, если воздух, охлаждаясь, не в состоянии более удерживать исходное количество воды.

Образование конденсата в результате охлаждения воздуха

Причина № 3: Низкая температура поверхности строительных деталей.

При образовании конденсата большое значение, кроме температуры и влажности воздуха, играет температура поверхности строительных деталей.

Для того, чтобы началось образование конденсата, воздух совсем не обязательно должен быть полностью охлажден. Достаточно того, чтобы температура поверхности, которая граничит с воздухом, стала ниже температуры точки росы.

Этот процесс продолжается до того времени, пока воздух, который граничит с данной поверхностью, не освободится от соответствующего количества воды и его относительная влажность не уменьшится.

Факторы, которые влияют на температуру поверхности строительных деталей:

·      температура поверхности снаружи;

·      температура поверхности в помещении;

·      теплоизоляционные свойства строительных материалов.

Как определить температуру стекла?

Стеклопакет с теплоизоляционными свойствами отличается от обыкновенного стеклопакета не только более низким коэффициентом К (результат – снижение затрат на отопление), но и температурой стекла.

Вот простая формула для определения температуры стекла:

для внутреннего стекла: Твс= Тв+ КТн-Тв/

для наружного стекла: Тнс= Тн+ КТв-Тн/ , де

Твс/нс - температура внутреннего/внешнего стекла;
Тв - температура внутри помещения;
Тн – внешняя(наружная)  температура;
К - коэффициент К стеклопакета;
- термическое сопротивление в соответствии с DIN 4108.

Пример расчета:

Обыкновенный стеклопакет имеет коэффициент К = W/m²k. Внешняя температура составляет -15°С, температура помещения равна 20°С.

температура внутреннего стекла: Твс= 20+3,0 (-15-20)/8=6,9°С

температура наружного стекла: Тнс= -15+3,0 (20+15)/23= -10,4°С

Вывод: при одинаковой температуре в помещении и одинаковой внешней температуре, температура внутреннего стекла тем выше, чем ниже коэффициент К стеклопакета. И, наоборот, чем ниже коэффициент К стеклопакета, тем ниже температура наружного стекла.

наружное стекло (внешняя температура -15°С)	коэффициент К стеклопакета в W/m2k	внутреннее стекло (температура помещения 20°С)
-6,2°С	5,8	-5,4°С
-10,4°С	3	+6,9°С
-13°С	1,3	+14,3°С
-13,9°С	0,7	+16°С

Таблица 3. Температура стекла (стеклопакеты с разным коэффициентом К).

Как и почему на внутреннем стекле образуется конденсат?

Это явление возникает, если вместе с высокой влажностью воздуха в помещении температура внутренней поверхности стеклопакета значительно ниже, чем температура воздуха в помещении.

Вот несколько характерных примеров образования конденсата на поверхности внутреннего стекла:

·      если в помещении стирают или принимают душ, температура и влажность воздуха значительно увеличиваются. На охлажденных стенах и внутреннем стекле в холодную пору года образуется конденсат в результате понижения температуры ниже точки росы.

·      приготовление еды всегда вызывает влажность воздуха. Поэтому в холодное время года на поверхности внутреннего стекла может образовываться конденсат;

·      каждый человек во время сна выделяет в воздух значительное количество воды. Поэтому, утром в спальне обычно повышается влажность. Если на окна не установлены ролоставни, зимой на внутреннем стекле образуется конденсат. Конденсат может также появляться на окнах с ролоставнями, когда утром ставни открывают, и поверхность стекла быстро охлаждается.

Кроме того, существуют еще несколько факторов, которые способствуют образованию конденсата:

·      большое количество растений в помещении;

·      неправильное размещение батарей;

·      глубокие оконные откосы, шторы, жалюзи со стороны помещения, которые нарушают циркуляцию воздуха;

·      тепловые мосты (места потери тепла).

Значительное влияние на частоту образования конденсата на поверхности стекла со стороны помещения, прежде всего, оказывает коэффициент К стеклопакета.

Рассмотрим пример с бассейном:

При температуре помещения 28°С и относительной влажности воздуха 50% узнаем из таблицы 2, что точка росы в данном случаи составляет 16,6 °С.

Если в бассейне установлены обыкновенные стеклопакеты, то при внешней температуре -10°С температура внутреннего стекла будет 13,8°С, что приведет к образованию конденсата.

Если в бассейне установлены энергосохраняющие стеклопакеты с коэффициентом К=1,3W/m²•k, температура внутреннего стекла не достигнет точки росы и конденсат не образуется:

Твс=28+1,3х(-10-28)/8=21,8°С (меньше 16,6°С)

Таким образом, энергосохраняющие стеклопакеты снижают вероятность образования конденсата на поверхности стекла со стороны помещения.

Вывод: чем ниже коэффициент К стеклопакетов, тем выше температура стекла со стороны помещения и тем ниже вероятность образования конденсата на поверхности стекла.

Как образуется влага в помещении

человек	обычные движения	60 г/час
	работа	200 г/час
	тяжелая работа	300 г/час
ванная	ванная	700 г/час
	душ	2600 г/час
кухня	приготовление еды	1500 г/час
комнатные растения		10 г/час
открытая поверхность воды		40 г/m2час

Что такое тепловые мосты

После установки пластиковых окон конденсат может образовываться не только на поверхности внутреннего стекла, как было сказано выше, а и на других частях, которые находятся непосредственно возле окна, например, в оконных проемах.

В этом случае основная причина образования конденсата – тепловые мосты. Под тепловым мостом понимают место, в котором наблюдается, по сравнению с прилежащими поверхностями:

·      дополнительный поток тепла;

·      низкая температура поверхности со стороны помещения.

В местах швов рама касается внешней стены. Там, где находится рядом разные материалы с разной теплопроводностью и элементы разной формы, возникают тепловые мосты.

Чтобы определить удачное положение окна в проеме, необходимо сделать черчение прохождения изотерм.

Изотерма – это линия, которая соединяет точки с одинаковой температурой. Ее прохождение определяется наличием тепловых мостов, которые возникают в результате разницы материалов и разной конфигурации строительных элементов (углы, кромки).

Почему в квартире образуется плесень?

В холодное время года, когда температура опускается ниже нуля, во многих жилых помещениях возникает далеко не самый лучший микроклимат, про что свидетельствует образование конденсата, то есть появление влажности на холодных внешних стенах и, как следствие, появление плесени.

После установки пластиковых окон часто невозможно понять, что происходит. Кажется, что ничего не изменилось. Как и раньше, помещение время от времени проветривается, тем не менее, в квартире появляется плесень, чего раньше никогда не было.

Причины образования плесени

В большинстве случаев в процессе реконструкции старых домов не только устанавливаются новые окна, но и проходит замена всей системы отопления. Старые газовые колонки в ванной и на кухне заменяются центральной системой обеспечения горячей водой, на батареи устанавливают регулирующие вентили и счетчики расхода отопления.

Что меняется в результате технических нововведений?

1.   Окна закрываются очень плотно, из щелей больше не дует. При этом не существует больше, так называемой, принудительной вентиляции сквозь щели.

2.   Вместе с отказом от газовых колонок в ванной и на кухне в дымовой трубе больше нет тяги, то есть пропала еще одна возможность принудительной вентиляции.

3.   Вследствие возрастающих цен на отопление жители домов стараются экономно использовать тепло, чаще выключая отопление. Если же температура воздуха в помещении понижается и одновременно понижается температура внешних стен, наступает точка росы и образовывается конденсат. Кроме того, охлажденный воздух меньше способен удерживать влагу.

Единственное решение этой проблемы – больше проветривать!

Накопленная в помещении влага должна выходить наружу!

Несколько раз в день на протяжении дня необходимо проветривать помещение, не смотря на то, что воздух в помещении будет охлаждаться, и некоторое количество тепла будет теряться.