Пластиковые окна и образование конденсата

Вам не приходилось замечать, что на поверхности окон и внешних стен со стороны помещения образуется конденсат? Попробуем объяснить при помощи простых примеров, как и почему это происходит.

Причина 1: Влажность воздуха

Рассмотрим простой пример: оставьте в комнате на некоторое время открытую миску с водой. Вы вскоре заметите, что вода постепенно испаряется.
Еще один пример: даже если вода находится в закрытом сосуде, 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 же происходит с водой на молекулярном уровне.

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

Три агрегатных состояния воды различаются между собой по тому, насколько прочно связаны между собой молекулы и насколько они подвижны.
Что же происходит на поверхности воды, граничащей с воздухом?

Отдельные молекулы, находящиеся на границе с воздухом, отрываются от поверхности воды и образуют невидимый водяной пар. Поэтому в воздухе, который граничит с поверхностью воды, содержится вода в виде пара.

Точно так же молекулы переходят обратно из газообразного в жидкое состояние.

Итак, мы наблюдаем два процесса: испарение и конденсацию.

Испарение: если за единицу времени из жидкого в газообразное состояние переходит больше молекул, чем наоборот, количество воды уменьшается.
Конденсация: если за единицу времени из газообразного в жидкое состояние переходит больше молекул, чем наоборот, количество воды увеличивается.
При равных условиях между испарением и конденсацией наблюдается равновесие, заключающееся в том, что за единицу времени из жидкого в газообразное состояние переходит столько же молекул, сколько наоборот.

Это равновесие достигается в закрытом сосуде (пример 2) после того, как воздух, находящийся в сосуде, вобрал максимально возможное количество влаги. Этот воздух теперь насыщен водяным паром.

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

Вывод: чем выше температура воздуха внутри помещения, тем выше предел насыщения.

Теперь вернемся к примеру 1:

Если миска с водой остается открытой, объем воздуха, способного принимать постоянно отрывающиеся от поверхности воды молекулы, достаточно велик.
Воздух в состоянии принимать молекулы воды до тех пор, пока не достигнут предел насыщения.

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

Пример: воздух температурой 20°С может содержать не более 17.3 г/м3 воды. Если в нем содержится только 8,7 г/м3, его относительная влажность (f) составляет 50%:

Е = 8,71 17,3 х 100% = 50%.

Если воздух температурой 20°С в состоянии содержать 17,3 г/м3 воды, то воздух температурой 10°С насыщен уже при 9,4 г/м3.

Причина 2: Точка росы

Точка росы – это температура, при которой воздух, имеющий определенную исходную температуру и относительную влажность, больше не в состоянии поглощать влагу.

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

Если воздух охлаждается до 9,3°С, его относительная влажность увеличивается до 100%, т.е. воздух температурой 9,3°С теперь насыщен влагой до предела.

Если воздух будет охлаждаться дальше, начнется образование конденсата, поскольку воздух больше не в состоянии удерживать воду. Эту влагу необходимо выводить наружу путем проветривания.

Раньше избыточная влага выходила наружу в результате принудительной вентиляции. Теперь, после установки новых изолированных окон, помещения необходимо как следует проветривать несколько раз в день.

В результате проветривания использованный, теплый и влажный воздух выводится наружу. В помещение поступает свежий, холодный и сухой воздух. Таким образом, проветривание – это обмен воздуха, который, к сожалению, связан с неизбежной потерей тепла. Эти потери тепла могут быть сведены до минимума, например, при кратковременном проветривании с открытыми настежь окнами. Зимой за несколько минут проветривания комната заполняется свежим воздухом при незначительном охлаждении.

Помещения в которых постоянно скапливается избыточная влага (ванная, кухня), необходимо регулярно проветривать. Это значит, что двери этих помещений во время проветривания должны быть закрыты, чтобы влажный воздух не распространялся по всей квартире. Не следует устанавливать складывающиеся двери между ванной и коридором или снимать дверь на кухню. После мытья или приготовления пищи следует широко раскрыть окна, двери должны быть плотно закрыты.

Те же правила действуют и для спальни. За ночь через дыхание и через кожу человек выделяет в воздух значительное количество влаги. Влага находится не только в воздухе, но и на мебели, на постельном белье, коврах и занавесках. Она может выводиться из помещения только постепенно.

Утром, после того, как вы встаете, необходимо на короткое время раскрыть окна настежь. Влажный воздух выйдет наружу, и войдет свежий воздух.
Закрыв окно, сразу же включите отопление, поскольку теплый воздух, как известно, быстрее впитывает влагу.

Прежде чем уйти из квартиры, необходимо еще раз ненадолго открыть окно (обычно из квартиры уходят приблизительно через час после того, как встают). За это время часть влаги с мебели и т.п. успела перейти в воздух, поэтому помещение следует проветрить снова.

После установки изолированных пластиковых окон конденсат может появляться не только на поверхности внутренних стекол, как было уже сказано выше, но и на других участках, непосредственно прилегающих к окну, например. в оконных откосах.

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

• дополнительный поток тепла;
• низкая температура поверхности со стороны помещения.

В местах присоединительных швов рама соприкасается с внешней стеной. Там, где находятся рядом разные строительные материалы с разной теплопроводностью и элементы различной формы, неизбежно возникают тепловые мосты. Любое установленное в проем окно вызывает сильное искривление изотерм и потери тепла.

Чтобы определить наиболее благоприятное расположение окна в проеме, необходимо сделать чертеж прохождения изотерм.

Изотерма – это линия, соединяющая точки с одинаковой температурой. Ее прохождение определяется наличием тепловых мостов, которые возникают в результате разницы материалов и различной конфигурации строительных элементов (углы и кромки).В местах присоединения оконных элементов к стене наблюдают оба типа тепловых мостов.

Как проходят изотермы.

При помощи изотерм можно определить изменение температуры для любого вида монтажа. Очень важную роль при этом играет изотерма 10°. Если она проходит внутри конструкции, то в области внутреннего присоединительного шва конденсат образовываться не будет. Изотерма должна быть как можно меньше искривлена, чтобы потери тепла в области присоединения были минимальными.

Условия монтажа, препятствующие образованию конденсата в области присоединительных швов и способствующие снижению потери тепла:

• для монолитной стены – средняя часть откоса;
• для стены с двойной изоляцией – область изолирующего слоя.

Почему в квартире появилась плесень?

В холодное время года, когда температура опускается ниже нуля, становится ясно, что во многих жилых помещениях далеко не самый благоприятный микроклимат, о чем свидетельствует образование конденсата, т.е. появление влаги на холодных наружных стенах и, как следствие, возникновение плесени.

После установки новых пластиковых окон часто невозможно понять, что же происходит. Казалось бы, ничего не изменилось. Как и раньше, помещения время от времени проветриваются, и тем не менее теперь в квартире появилась плесень, чего раньше никогда не было.

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

Что же изменилось в результате технических нововведений?

1. Окна закрываются очень плотно, из щелей больше не дует. При этом не существует больше так называемой принудительной вентиляции через щели.
2. С отказом от газовых колонок в ванной и на кухне в дымовой трубе нет больше тяги, т.е. исчезла еще одна возможность принудительной вентиляции.

Единственное решение этих проблем – больше проветривать!

Скапливающаяся в помещении влага должна выходить наружу!

Итак, несколько раз в течение дня необходимо проветривать помещение, несмотря на то, что воздух в помещении при этом будет охлаждаться, а некоторое количество тепла будет теряться.