Zemstroyplan.com

В статье «Проблемы современного окностроения» автор рассмотрел некоторые проблемы, с которыми сталкивается потребитель при эксплуатации окон новой конструкции, так называемых евроокон. Одной из основных проблем является образование конденсата на поверхности стекол со стороны помещения, поверхности откосов и на подоконных досках. Естественно, такое положение создает большие неудобства при эксплуатации окон.

 

Почему же «плачут» окна новой конструкции?

Прежде чем ответить на этот непростой вопрос, рассмотрим механизм образования конденсата. Из школьной программы мы знаем, что вода может находиться в трех основных состояниях: твердом (лед), жидком (вода) и газообразном (водяной пар). При определенных условиях она может переходить из одного состояния в другое. Переход воды из жидкого состояния в газообразное называется испарением и наоборот — переход из газообразного состояния в жидкое называется конденсацией. Кристаллизация молекул воды переводит ее в твердое состояние и называется (применительно к окнам) обледенением или образованием наледи. В природе данный процесс происходит постоянно и является одним из обязательных условий наличия жизни на Земле. Однако интенсивность протекания данного процесса в жилом помещении должна отвечать требованиям комфортности жизнедеятельности человека.

Содержание воды в воздухе называется относительной влажностью. Воздух в состоянии принимать молекулы воды до тех пор, пока не достигнет предела насыщения. Относительная влажность такого воздуха равна 100 %. Но количество водяного пара, которое в состоянии принять воздух, зависит от его температуры. Следовательно, чем выше температура воздуха, тем выше предел насыщения. При температуре 20 ºС и влажности 50 % в воздухе содержится половина того количества воды, которое может в нем удержаться. При понижении температуры влажность будет увеличиваться, поскольку понижается предел насыщения, и при определенной температуре (примерно 9,3 ºС) влажность достигнет 100 %. При дальнейшем понижении температуры воздух не в состоянии удерживать такое количество воды, и она начинает конденсироваться, т.е. переходить в жидкое состояние. Температура, при которой воздух, имеющий определенную температуру и относительную влажность, больше не в состоянии поглощать влагу, называется точкой росы.

Влага в помещении появляется в основном в результате жизнедеятельности человека. Она выделяется при дыхании и через кожу человека, при наличии открытых поверхностей воды, во время приготовления пищи и с воздухом, поступающим с улицы. Если помещение находится в новом здании, в котором только что закончены отделочные работы, то влага в воздухе может появляться из строительных материалов (бетон, раствор, штукатурка) в результате их высыхания. Как правило, в помещениях во время проведения отделочных работ влажность воздуха высокая.

Следует различать температуру воздуха основного объема и температуру воздуха в непосредственной близости от поверхности строительных конструкций (стен, перегородок, окон). Как правило, температура воздуха около поверхности стен будет ниже, чем температура воздуха основного объема. Эта разница зависит от перепада температур наружного и внутреннего воздуха и коэффициента сопротивления теплопередаче материала, из которого изготовлена стена.

Коэффициент сопротивления теплопередаче — это нормируемый показатель для всех ограждающих конструкций, в том числе и для окон, и является величиной, обратной количеству теплоты, проходящей через конструкцию за единицу времени при разности температур наружной и внутренней сред в один градус Цельсия (м2 ºС/Вт). Этот показатель в основном зависит от теплотехнических свойств материала и толщины конструкции.

Следовательно, температура воздуха в непосредственной близости от внутренней поверхности ограждающей конструкции зависит от температуры наружного воздуха, температуры воздуха внутри помещения, теплотехнических свойств материала и толщины конструкции. Если эта температура окажется ниже температуры точки росы, то на такой поверхности обязательно будет образовываться конденсат. В таблице приведена температура, соответствующая точке росы при различной температуре и влажности воздуха в помещении.

Избавиться от влаги в помещении можно путем систематического проветривания через окна или создания приточной и вытяжной вентиляции.

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 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.

Чаще всего конденсат образуется на поверхности стекол, оконных откосах и на подоконных досках. На поверхности стекол конденсат образуется, когда величина сопротивления теплопередаче стеклопакетов ниже требуемого значения. В этом случае при определенной температуре наружного воздуха температура на внутренней поверхности стекол может быть ниже температуры точки росы. Основной причиной появления конденсата на поверхности откосов является малая толщина оконного блока и малая величина сопротивления теплопередаче узла сопряжения оконного блока со стеной. Такое чаще всего встречается после замены старых оконных блоков на новые. По этой же причине появляется конденсат на подоконных досках.

Однако даже при всех благоприятных случаях, т.е. когда стеклопакеты и узлы сопряжения оконных блоков со стеной имеют необходимые теплотехнические характеристики, в нижней части окон могут образовываться конденсат или наледь. Причиной этому является широкая подоконная доска. При ширине подоконной доски более 40 см тепловой поток, идущий снизу от приборов отопления, омывает только верхнюю часть поверхности окна. В нижней части возникает застой воздуха без необходимого теплообмена, и температура на поверхности стекол понижается иногда ниже 0 °С.

Таблица

Температура воздуха, ºС	Температура точки росы в ºС при относительной влажности воздуха в %
	45 %	50 %	55 %	60 %	65 %	70 %	75 %	80 %	85 %	90 %	95 %
25	12,2	13,9	15,3	16,7	18,0	19,1	20,3	21,3	22,3	23,2	24,1
24	11,3	12,9	14,4	15,8	17,0	18,2	19,3	20,3	21,3	22,3	23,1
23	10,4	12,0	13,5	14,8	16,1	17,2	18,3	19,4	20,3	21,3	22,1
22	9,5	11,1	12,5	13,9	15,1	16,3	17,4	18,4	19,4	20,3	21,1
21	8,6	10,2	11,6	12,9	14,2	15,3	16,4	17,4	18,4	19,3	20,2
20	7,7	9,3	10,7	12,0	13,2	14,4	15,4	16,4	17,4	18,3	19,2
19	6,8	8,3	9,8	11,1	12,3	13,4	14,5	15,3	16,4	17,3	18,2
18	5,9	7,4	8,8	10,1	11,3	12,5	13,5	14,5	15,4	16,3	17,2
17	5,0	6,5	7,9	9,2	10,4	11,5	12,5	13,5	14,5	15,3	16,2
16	4,1	5,6	7,0	8,2	9,4	10,5	11,6	12,6	13,5	14,4	15,2
15	3,2	4,7	6,1	7,3	8,5	9,6	10,6	11,6	12,5	13,4	14,2
14	2,3	3,7	5,1	6,4	7,5	8,6	9,6	10,6	11,5	12,4	13,2
13	1,3	2,8	4,2	5,5	6,6	7,7	8,7	9,6	10,5	11,4	12,2
12	0,4	1,9	3,2	4,5	5,7	6,7	7,7	8,7	9,6	10,4	11,2
11	-0,4	1,0	2,3	3,5	4,7	5,8	6,7	7,7	8,6	9,4	10,2
10	-1,2	0,1	1,4	2,6	3,7	4,8	5,8	6,7	7,6	8,4	9,2

В центре «Самарастройиспытания» были проведены исследования многочисленных случаев появления конденсата на окнах и оконных откосах, в результате которых определено, что конденсат образуется по следующим основным причинам:

• в окнах установлены стеклопакеты, величина сопротивления теплопередаче которых ниже требуемого значения;
• узел сопряжения оконных блоков со стеной не обладает необходимыми теплотехническими свойствами;
• не утеплено пространство между подоконной доской и стеной;
• ширина подоконной доски более 40 см;
• высокая (более 75 %) влажность воздуха в помещении.

Исключить появление этих причин можно путем применения стеклопакетов с требуемой величиной сопротивления теплопередаче. Требуемая величина сопротивления теплопередаче определяется расчетом в зависимости от материала окна (дерево, ПВХ, алюминий) или путем теплотехнических испытаний.

Узел сопряжения оконных блоков со стеной должен специально проектироваться по результатам теплотехнического расчета. Конструкция узла зависит от материала и конструкции оконного блока, от конструкции стены, способов отделки, расчетных температур и назначения помещения.

Подоконные доски шириной более 40 см должны быть вентилируемыми.

Все указанные мероприятия, направленные на предотвращение образования конденсата на поверхностях окон и откосов, должны быть указаны в рекомендациях по монтажу и эксплуатации окон и балконных дверей. Эти рекомендации должны разрабатываться конкретно к условиям определенного производителя и передаваться заказчику вместе с паспортом.

Если конструкции оконных блоков и узлов сопряжения их со стеной соответствуют теплотехническим расчетам и качественно изготовлены, если подоконная доска не шире 40 см, а помещение хорошо вентилируется, т.е. влажность воздуха не более 70 %, то окна, откосы и подоконные доски всегда будут сухими.

Автор: В. Зубков, руководитель испытательного центра «Самарастройиспытания», к.т.н., доцент кафедры МДК СамГАСА