Еще раз о промерзании и запотевании окон

  Исходная причина запотевания и промерзания окон проста: конденсат выпадает на тех поверхностях, которые холоднее «точки росы», и никогда не выпадает на поверхностях теплее «точки росы». Самые холодные поверхности в квартире зимой – это оконные стекла, оконный переплет и откосы. Если их температура окажется не просто ниже «точки росы», а еще и ниже нуля, то конденсат выпадет сразу в виде кристаллов льда – инея, что в бытовом обиходе называют промерзанием. Откуда берется конденсат или иней? Исключительно из комнатного воздуха. Любой воздух содержит в себе молекулы водяного пара. Но способность воздуха удерживать в себе водяной пар зависит от его температуры.

  Чем теплее воздух, тем больше в нем потенциально уместится пара, и наоборот, чем холоднее, тем способность воздуха к накоплению и удержанию пара. Когда комнатный воздух соприкасается с холодными поверхностями окна, он локально охлаждается. При этом количество содержащегося в нем пара не меняется, но способность удерживать пар (потенциальная емкость насыщения) уменьшается.

  Для наглядности можно представить себе, что в каждом кубометре комнатного воздуха содержится невидимая пробирка, в которой находится некоторое количество воды. У этой пробирки есть странное свойство – ее емкость привязана к температуре воздуха. При +20°С она вмещает 17,69 г водяного вара, при +10°С – уже только 9,61 г, при +5°С – 6,86 г. Допустим, в комнатном воздухе содержится 7г/м³ водяного пара, а температура на стеклопакете составляет +5°С. Соприкасаясь со стеклопакетом, часть комнатного воздуха локально охлаждается до +5°С.

  Наша пробирка уменьшается до емкости 6,86 г, но в ней до этого находилось фактически 7 г пара, которые теперь в ней не умещаются. Вот тут и происходит эффект конденсации – «лишние» 0,14 г водяного пара «выжимаются» из воздуха, как вода их губки, образуя капельки конденсата.

  «Точка росы» - это такая температура воздуха, при которой количество пара, которое воздух в данном месте содержит фактически, точно соответствует «емкости пробирки», то есть становится предельно возможным для данной температуры воздуха.

  Стоит воздуху остыть еще на долю градуса ниже «точки росы» - и лишний пар выпадает в виде капелек конденсата.

  Таким образом, прослеживаются три вывода:

1. Запотевание и промерзание – это проявление одного и того же процесса конденсации водяного пара из комнатного воздуха.

2. Это явление зависит от соотношения «точки росы» и температуры оконных поверхностей.

3. «Точка росы» зависит от количества водяного пара в комнатном воздухе (чем больше, тем выше, и наоборот), а температуры оконных поверхностей – от температуры на улице, температуры в помещении, а также от теплоизолирующих характеристик оконной конструкции и зоны примыкания окна к откосу.

  Чтобы минимизировать вероятность выпадения конденсата, нужно стремиться:

а) максимально повышать температуры оконных поверхностей;

б) максимально понижать концентрацию водяного пара в комнатном воздухе.

  На сегодняшний день применение широких коробок позволяет снять множество проблем сразу.

  Окна с широкими коробками и внутрипрофильной системой доступа воздуха на месте обычных окон 58 и 70 мм изменят соотношение «точки росы» и температур проблемных поверхностей минимум на 4-5 градусов в пользу отсутствия конденсата. Чем выше исходная «точка росы» внутри и холоднее на улице, тем сильнее внутрипрофильные системы доступа воздуха понижают ее. В то же время благодаря широкой коробке внутренние оконные поверхности и откосы охлаждаются меньше.

  Даже 20-30 кубометров в час дополнительного воздухообмена, которые практически не увеличивают теплопотери, существенно снижают плотность водяного пара и понижают «точку росы».

  Увеличение ширины коробок на 10-12 см позволяет сместить внутренние плоскости переплета и стеклопакета в оконном проеме в сторону комнаты – в более теплую зону, благодаря чему температура внутренних поверхностей окна повышается. Благодаря своей ширине такие коробки перекрывают холодные зоны откоса, тем самым повышая температуру откоса. В результате такого, в общем то, простого решения выигрывается по всем поверхностям минимум 2°С.

  Испытания таких окон с двухкамерным стеклопакетом 36 мм, проведенные Межрегиональным институтом окна (Санкт-Петербург) в климатической камере при -33,7°С в холодной зоне и +20°С в теплой, показали, что на всех непрозрачных элементах конструкции температура варьировалась в диапазоне от +14°С до +11,5°С, а на стеклопакете не опускалась ниже 9,5°С.

  К сказанному стоит лишь добавить, что широкие коробки с внутрипрофильной системой доступа воздуха в сравнении с обычными коробками 58 и 70 мм без системы доступа воздуха увеличивают себестоимость окна не более чем на 500 рублей.