Потеют окна – причины и способы решения проблемы
ОТ РЕДАКЦИИ: Установка современных, в т. ч. энергосберегающих окон напрямую влияет на микроклимат в помещении и иногда приводит к возникновению проблем с запотеванием стекол. И хотя данный вопрос не относится напрямую к обсуждаемой теме номера, мы публикуем статью, которая позволит разобраться, в чем же причины этого явления и как его можно устранить.
П.Н. Васильев, специалист по установке ПВХ окон, создатель портала OknoSam (http://oknosam.ru), г. Новокузнецк, Кемеровская обл.
С приходом зимы увеличивается количество людей, задающих в интернете один и тот же поисковый запрос: почему потеют пластиковые окна. Тема эта действительно наболевшая и далеко не новая. Несмотря на широту освещения данного вопроса в глобальной путине, проблема запотевания окон остается актуальной и поднимается снова и снова. Ну, что ж, давайте попробуем еще раз вместе разобраться с причинами образования конденсата на стеклопакетах и подумаем, как можно справиться с этой проблемой.
Итак, Ваши пластиковые окна покрываются конденсатом. Предположим, что с представителями фирмы, установившей окна, Вы уже пообщались на эту тему и, сделав ревизию окна, они вежливо откланялись, оставив Вам заключение типа: изделие исправно, монтаж выполнен без нарушений, все проблемы из-за высокой влажности воздуха в помещении, слабом отоплении, плохой вытяжке и так далее. То есть фирма тактично отстранилась, оставив Вас один на один с Вашей проблемой. Я намеренно подчеркнул «Вашей», потому что это Вы сами, не зная того, нарушили климатический баланс в собственной квартире, пытаясь утеплить ее герметичными оконными и дверными блоками. Конечно, в немалой степени виноваты в этом и оконщики: именно они должны были предвидеть такую ситуацию, проанализировав особенности помещения, проинформировать Вас заранее о возможных последствиях и предложить какие-то дополнительные опции для снижения риска «запотевания» окон: 2-камерный стеклопакет, энергосберегающее стекло, пластиковую рамку в стеклопакете вместо алюминиевой, наполнение аргоном, узкий, не перекрывающий батарею, подоконник (вопреки Вашему желанию установить широкий ради цветов и ящиков с рассадой), утепленные откосы и т.д. Но это лишь малая часть мероприятий, призванных свести к минимуму возможность выпадения конденсата на пластиковых окнах. На самом деле, проблема эта комплексная, и требует серьезного профессионального подхода, чем, в принципе, оконная фирма не обязана заниматься. Однако, прежде чем обращаться в суд или бросаться на поиски экспертов по строительству и вентиляции, давайте попытаемся самостоятельно оценить ситуацию. Ведь часто бывает так, что устранить проблему удается «малой кровью», главное — найти ее истинную причину.
В 99% случаев образование конденсата на окнах — это следствие нарушения нормального воздухообмена (вентиляции) в помещении после установки пластиковых окон, которые превращают квартиру в закупоренную газовую камеру, отрезанную от внешней среды. Дело в том, что в любом жилом помещении обязательно должен происходить постоянный воздухообмен, т.е. замена загрязненного насыщенного влагой внутреннего воздуха свежим наружным.
Согласно проектам, по которым построено подавляющее большинство наших жилых домов, вентиляция в помещении должна происходить естественным образом, без применения механических вентиляторов: свежий воздух поступает в квартиру через неплотности оконных блоков, перемешивается с внутренним воздухом, вытягивается из комнат в коридор, направляется в санузел и на кухню, откуда выводится наружу через вентиляционный канал. Движение воздуха происходит естественным образом под действием температурных перепадов давления.
Обычные деревянные окна обеспечивают необходимый приток свежего воздуха даже при закрытых форточках. В отличие от них, пластиковые окна в закрытом состоянии пропускают через себя воздуха в 5-10 раз меньше нормы. После замены деревянных окон на пластиковые нарушается процесс естественной вентиляции, и движение воздуха в сторону вытяжки почти прекращается, так как вытяжка не может работать без притока, а приток исчез. Последствия очевидны: застойный воздух быстро насыщается углекислым газом и влагой, непрерывно выделяемой человеком, домашними животными, растениями, сохнущим на веревке бельем, испарениями из аквариума, стиральной машины, чайника и т.д. Все это приводит не только к ухудшению нашего самочувствия, но и появлению унылой картины — воды на окне.
Табл. 1. Температуры точки росы, для различных значений температуры
и относительной влажности воздуха в помещении:
Температура,
°С
Влажность, %
Прежде чем определить, какие меры мы будем предпринимать в сложившейся ситуации, давайте оценим состояние микроклимата в квартире, установившегося после замены окон:
- Первое, что нужно сделать — замерить температуру воздуха, т.е. убедиться в эффективности системы отопления. Замер делаем не у поверхности окна, не под потолком или у пола, а в центре комнаты, в которой находится проблемное окно. Результат ниже +20°C — это уже повод для беспокойства: Ваша система отопления работает недостаточно эффективно.
- Второе — делаем замер относительной влажности воздуха в помещении (так же в центре комнаты). Для этого понадобится специальный прибор — гигрометр. Комфортная и безопасная для здоровья человека относительная влажность воздуха при нормальной комнатной температуре 20-22°C — 50-55%, но такая влажность в квартире окажется критичной, если на улице похолодает хотя бы до -15°C: нижняя половина окна покроется конденсатом. Видимо поэтому в наших строительных нормативах (СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», Приложение 5) в качестве нормального уровня влажности в холодное время года прописаны другие цифры — 30-45%. При такой влажности зимой в нормально отапливаемом помещении выпадение конденсата на окнах не происходит. Если влажность окажется ниже 30%, создастся реальная опасность для Вашего здоровья. Выше 45% — плохо уже для окон: они начнут покрываться влагой.
В какой именно момент выпадет конденсат на поверхности окна, можно определить по табл. 1, приведенной выше. Здесь кроме температуры и относительной влажности воздуха имеется еще одна величина — точка росы — температура поверхности (в нашем случае поверхности стекла), выше которой конденсат на нее выпадать не будет. Если температура поверхности окажется ниже или равна точке росы, то конденсат на нее выпадет. При изменении одного из показателей микроклимата помещения (температуры воздуха или относительной влажности) точка росы меняет свое значение.
Предположим, что в данный момент относительная влажность в квартире 50%, а температура воздуха +20 °C. Судя по табл. 1, точка росы в этом случае будет равна 9,28 °C. Следовательно, конденсат сейчас может появиться на тех предметах, чья поверхность будет иметь температуру 9,28°C или ниже. Если на улице в это время мороз -18°C, то вполне вероятно, что по нижнему краю оконного стекла будет конденсироваться влага. Это закономерное явление, так как из-за высокой теплопроводности стекла именно стеклопакет является самым уязвимым для холода местом в конструкции окна, причем наиболее сильно остывает нижняя его часть и так называемая краевая зона — линия, идущая вдоль штапиков. В нашем примере показатели температуры на поверхности стеклопакета со стороны помещения будут примерно такими (рис. 1).
Рис. 1. Разброс температурных значений на поверхности стеклопакета со стороны помещения при температуре в помещении +20 °С и температуре наружного воздуха -18 °С
Участок стекла с температурой 10 °C может запотеть при относительной влажности примерно 52% и выше, участок с температурой 9 °C — при 49% и выше, участок с температурой 3,8 °C — при 34% и выше, участок с температурой 0,4°C — при 27% и выше. Следовательно, в нашем случае (влажность 50%) нижняя половина стеклопакета будет покрыта конденсатом.
Из вышеизложенного напрашивается следующий вывод: чтобы на стекле не появлялось конденсата, надо либо не допускать его остывания ниже точки росы, либо понижать влажность в помещении до нормальной (либо и то, и другое вместе).
Итак, физические причины проблемы «плачущих» окон мы определили: повышенная влажность и недостаточный прогрев стекла. Наметили мы и два метода борьбы с конденсатом: повышение температуры воздуха в помещении и понижение влажности. Теперь рассмотрим, как осуществить это на практике.
Повышение температуры
Повышая температуру воздуха в помещении, можно «помочь» окну прогреться изнутри, точнее, поднять температуру поверхности внутреннего стекла выше точки росы. Как этого добиться? Вряд ли я предложу Вам сейчас что-то новое: промыть (заменить) старые радиаторы отопления, стравить воздушные пробки из батарей, включить электрообогреватель, включить кондиционер в режиме нагрева, обеспечить доступ теплого воздуха к окну (убрать плотные шторы, снять лишние предметы с подоконника, в т.ч. цветы).
Понижение влажности
Понизить влажность до нормы можно, смешивая влажный воздух помещения с сухим уличным, т.е. путем проветривания квартиры. Вы, вероятно, спросите, как уличный воздух может быть суше домашнего, ведь его относительная влажность зимой составляет 70-90%, а в помещении — 50-60? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте сделаем небольшой экскурс в теорию.
Кроме относительной влажности существует еще одно понятие — абсолютная влажность. Это — концентрация водяного пара в воздухе, выраженная в граммах на м 3 . Например, при комнатной температуре абсолютная влажность в норме составляет 8,65 г/м 3 . При определенных условиях (например, стирка, приготовление пищи) этот показатель может увеличиваться. Но воздух способен насыщаться влагой лишь до какого-то предела, выше которого избыточная влага начинает превращаться в воду. Максимальное насыщение зависит от окружающей температуры: у холодного воздуха этот порог ниже, у теплого — выше. Конкретные значения приведены в табл. 2.
Таким образом, абсолютная влажность бывает: фактической и максимально возможной при данной температуре.
Если разделить первое значение на второе и умножить на 100, мы получим относительную влажность. Например, если при +20 °C фактическая абсолютная влажность окажется 8,65 г/м 3 , а максимально возможная составляет 17,32 г/м 3 (см. табл. 2), то относительная влажность в этот момент будет 8,85/17,32*100 = 49,9% (примерно 50%).
Теперь представьте, если на улице будет мороз -20 °C, то абсолютная влажность за окном даже при максимальном насыщении составит не более 1,08 г/м 3 (см. табл. 2). В это время в квартире при +20 °C и относительной влажности 50% концентрация водяного пара в воздухе (абсолютная влажность) составляет примерно 9 г/м 3 . Если открыть окно на проветривание, то внешний воздух, попав внутрь, смешается с внутренним и нагреется до +20 °C. Теперь простая математика: смешиваем 2 куба воздуха — внутреннего и внешнего. Один содержит 9 г воды, второй — 1 г. В сумме в 2-х кубометрах воздуха окажется 10 г. воды. То есть на 1 м 3 теплого воздуха теперь будет приходиться 5 г воды. А это уже соответствует относительной влажности 30% (5/17,32*100 = 28,8). Таким образом, проветрив квартиру, мы осушили воздух с 50 до 30%.
Именно этот способ борьбы с повышенной влажностью и рекомендуют оконные фирмы своим клиентам: несколько раз в день приоткрывать створку на 10-15 минут. Согласитесь, это не только неудобно, но и бесполезно из-за кратковременности эффекта, а при морозах ниже -30 °C еще и чревато обмерзанием оконных уплотнителей (резинок) и деталей фурнитуры — окно после этого может просто не закрыться.
Так что же делать, если отказаться от периодических кратковременных проветриваний? Мы будем проветривать свое жилище правильно: мы вернем нашей квартире постоянный приток свежего воздуха, который исчез после замены окон на пластиковые. Обеспечив постоянный приток свежего воздуха и постоянное удаление «отработанного» воздуха через вытяжку, мы сможем восстановить систему естественной вентиляции и решить создавшуюся проблему. Для этого вообще не нужно будет открывать окна. Приток воздуха мы организуем с помощью специальных устройств — приточных клапанов, которые не только имитируют «продувание» старых деревянных окон, но и превосходят его, так как делают дозированным. Причем дозировать приток воздуха клапаны могут как автоматически, так и в ручном режиме, и совершенно не потребляя электроэнергии.
Табл. 2. Максимальное содержание воды в воздухе в зависимости от температуры:
