ДСТУ Б EN ISO 13788:2013 - Розрахунок конденсації в конструкціях

Про документ

ДСТУ Б EN ISO 13788:2013 є міжнародним стандартом ISO, адаптованим для України, що визначає методи розрахунку конденсації водяної пари в огороджувальних конструкціях. Стандарт набув чинності 1 січня 2014 року.

Документ розв'язує дві критичні проблеми:

1. Поверхнева конденсація - утворення конденсату на внутрішній поверхні стін, що призводить до цвілі та грибка
2. Міжшарова конденсація - накопичення вологи всередині конструкції (між шарами утеплення), що знижує теплозахисні властивості та руйнує матеріали

Стандарт є ОБОВ'ЯЗКОВИМ для застосування при проектуванні утеплених фасадів, дахів, перекриттів над підвалами - усіх конструкцій, що розділяють приміщення з різними температурно-вологісними режимами.

Сфера застосування

Цей документ поширюється на:

• Зовнішні стіни з утепленням
• Покриття та дахи (плоскі та скатні)
• Перекриття над підвалами та технічними підпіллями
• Перекриття під холодними горищами
• Системи вентильованих фасадів
• Паро- та гідроізоляційні шари

Стандарт застосовується для:

• Перевірки проектних рішень на відсутність конденсації
• Підбору правильного розташування пароізоляції
• Визначення необхідності вентиляційного зазору
• Розрахунку осушення конструкції влітку

Документ не поширюється на:

• Конструкції з примусовою вентиляцією всередині
• Конструкції, що контактують з грунтом (окремий стандарт)
• Неутеплені конструкції (немає ризику конденсації)

Основні положення

Фізика процесу конденсації

Водяна пара з теплого приміщення дифундує через огороджувальну конструкцію назовні. При проходженні через конструкцію температура знижується. Якщо в певній точці температура досягає точки роси для даного парціального тиску пари, відбувається конденсація.

Умова конденсації: Якщо p_v > p_sat(T), де:

• p_v - парціальний тиск водяної пари, Па
• p_sat(T) - тиск насиченої пари при температурі T, Па

Розрахунок температури точки роси

Точка роси розраховується за формулою Магнуса:

T_d = (b × α) / (a - α)

де:

• α = ln(RH/100) + (a×T)/(b+T)
• a = 17.27
• b = 237.7°C
• T - температура повітря, °C
• RH - відносна вологість, %

Приклад: При T = 20°C та RH = 55%: T_d ≈ 10.7°C

Це означає, що якщо внутрішня поверхня стіни охолоне до 10.7°C або нижче, на ній випаде конденсат (з'явиться цвіль).

Розподіл температури в конструкції

Температура в точці x всередині багатошарової конструкції:

T(x) = T_int - (T_int - T_ext) × R(x) / R_total

де:

• R(x) - термічний опір від внутрішньої поверхні до точки x
• R_total - загальний термічний опір конструкції

Розподіл парціального тиску пари

Парціальний тиск пари змінюється за іншим законом (лінійно не розподіляється!):

p_v(x) = p_v,int - (p_v,int - p_v,ext) × Z(x) / Z_total

де:

• Z - опір дифузії водяної пари, м²·год·Па/мг
• Z(x) = Σ (s_i × μ_i) - сума опорів шарів
• s - товщина шару, м
• μ - коефіцієнт опору паропроникності матеріалу

Коефіцієнти опору паропроникності μ

| Матеріал | μ | Пароізоляційні властивості | |----------|---|----------------------------| | Пароізоляція | | | | Поліетиленова плівка 0.2 мм | 100,000 | Абсолютна пароізоляція | | Пароізоляційна мембрана | 10,000-50,000 | Відмінна | | Фольга алюмінієва | >100,000 | Абсолютна | | Утеплювачі | | | | Мінеральна вата | 1-2 | Паропроникна | | Пінопласт EPS | 30-60 | Середня | | Екструдований пінополістирол XPS | 80-200 | Низька | | Пінополіуретан PUR | 30-100 | Середня | | Еко-вата (целюлоза) | 1-2 | Паропроникна | | Конструкційні матеріали | | | | Цегла керамічна | 10-16 | Паропроникна | | Бетон | 80-130 | Низька | | Газобетон | 5-10 | Паропроникна | | Дерево (поперек волокон) | 50-200 | Низька | | Оздоблення | | | | Штукатурка цементна | 15-35 | Середня | | Штукатурка гіпсова | 8-12 | Паропроникна | | Плитка керамічна | 500-1000 | Дуже низька | | Шпалери паперові | 5-10 | Паропроникна | | Шпалери вінілові | 100-500 | Низька | | Мембрани | | | | Вітрозахисна мембрана | 2-5 | Паропроникна | | Гідроізоляційна мембрана | 1,000-10,000 | Низька |

Вимоги до внутрішньої поверхневої температури

Щоб уникнути поверхневої конденсації та цвілі, температура внутрішньої поверхні T_si повинна бути вищою за точку роси:

T_si = T_int - (T_int - T_ext) / (R_total × α_int)

де α_int = 8.7 Вт/(м²·К) - коефіцієнт тепловіддачі внутрішньої поверхні

Критерій відсутності конденсації: T_si > T_d + 1°C (запас 1°C)

Зв'язок з іншими нормами

Цей документ тісно пов'язаний з:

• ДБН В.2.6-31:2016 - Теплова ізоляція (значення R для розрахунку T(x))
• ДСТУ Б EN ISO 6946:2013 - Розрахунок термічного опору
• ДСТУ Б EN ISO 10211:2013 - Теплові мости (локальна конденсація)

Практичне застосування

Приклад 1: Перевірка стіни на конденсацію

Конструкція стіни (зсередини назовні):

1. Штукатурка гіпсова - 10 мм, λ=0.40 Вт/(м·К), μ=10
2. Цегла керамічна - 250 мм, λ=0.52 Вт/(м·К), μ=10
3. Мінеральна вата - 150 мм, λ=0.04 Вт/(м·К), μ=1
4. Вітрозахисна мембрана - 1 мм, μ=3
5. Вентиляційний зазор - 40 мм
6. Облицювальна цегла - 120 мм, λ=0.64 Вт/(м·К), μ=15

Умови:

• Київ, зима: T_int = 20°C, RH_int = 55%, T_ext = -22°C, RH_ext = 84%

Крок 1: Розрахунок R_total

R_total = 1/8.7 + 0.01/0.40 + 0.25/0.52 + 0.15/0.04 + 1/23 R_total = 0.115 + 0.025 + 0.481 + 3.750 + 0.043 = 4.414 м²·К/Вт

✅ Відповідає вимозі ДБН для Києва (R ≥ 3.30)

Крок 2: Розподіл температури

| Шар | R накопичене | T, °C | |-----|--------------|-------| | Внутрішнє повітря | 0 | 20.0 | | Після штукатурки | 0.140 | 18.7 | | Після цегли | 0.621 | 14.1 | | Після мінвати | 4.371 | -18.8 | | Зовнішнє повітря | 4.414 | -22.0 |

Крок 3: Точка роси

T_d,int = 10.7°C (при 20°C, 55%) T_d,ext = -22.8°C (при -22°C, 84%)

Крок 4: Розрахунок p_v та p_sat

| Шар | T, °C | Z накопичене, м²·год·Па/мг | p_v, Па | p_sat, Па | Конденсація? | |-----|-------|----------------------------|-------------------|---------------------|--------------| | Внутрішнє | 20 | 0 | 1283 | 2338 | НІ (55%) | | Після штукатурки | 18.7 | 0.1 | 1280 | 2164 | НІ | | Після цегли | 14.1 | 2.6 | 1248 | 1599 | НІ | | Після мінвати | -18.8 | 2.75 | 175 | 124 | ТАК! ❌ |

Рішення: Потрібна пароізоляція зсередини (поліетиленова плівка після гіпсової штукатурки з μ = 100,000), щоб зменшити p_v на межі з мінватою.

Приклад 2: Правильна конструкція з пароізоляцією

Додаємо пароізоляцію після штукатурки:

Нова конструкція:

1. Штукатурка гіпсова - 10 мм, μ=10
2. Пароізоляція - 0.2 мм, μ=100,000 ⭐ (нова)
3. Цегла керамічна - 250 мм, μ=10
4. Мінеральна вата - 150 мм, μ=1
5. Вітрозахисна мембрана - μ=3
6. Вентиляційний зазор + облицювання

Z_total = 0.1 + 20 + 2.5 + 0.15 + 0.003 = 22.753 м²·год·Па/мг (було 2.753)

Новий розподіл p_v:

| Точка | Z | p_v, Па | p_sat, Па | Конденсація? | |-------|---|-------------------|---------------------|--------------| | Після пароізоляції | 20.1 | 235 Па | 2164 | НІ ✅ | | На межі з мінватою | 22.6 | 188 Па | 124 | ТАК! ❌ |

Все ще є конденсація! Потрібна товща пароізоляція або додаткові заходи.

Зв'язок з калькуляторами TermoFlo

Використовуйте наші калькулятори для автоматичного розрахунку:

• Калькулятор теплопровідності - Автоматичний розрахунок конденсації за ДСТУ Б EN ISO 13788:2013 з візуалізацією графіка температур та парціального тиску пари
• Калькулятор точки роси - Визначення ризику поверхневої конденсації та цвілі

Особливості застосування

Місячний метод (Глейзера)

Стандарт рекомендує метод Глейзера - розрахунок конденсації для кожного місяця опалювального сезону окремо:

1. Листопад - Березень: Конденсація накопичується
2. Квітень - Жовтень: Конденсат випаровується

Критерій допустимості:

• Вся накопичена за зиму волога повинна випаруватися влітку
• Максимальна вологість утеплювача не повинна перевищувати 5% маси

Вентиляційний зазор

Для дахів та вентфасадів обов'язковий зазор:

• Мінімум 20-40 мм
• Забезпечує видалення водяної пари
• Запобігає накопиченню вологи в утеплювачі

Дифузійно-відкриті конструкції

Сучасний підхід - дифузійно-відкриті стіни без пароізоляції:

Принцип: μ шарів зменшується назовні:

1. Гіпсокартон (μ=8)
2. Мінвата (μ=1)
3. Вітрозахисна мембрана (μ=0.5)

Пара вільно виходить, не накопичуючись.

Історія документа

• 2001 - Прийняття міжнародного стандарту ISO 13788:2001
• 2013 - Гармонізація стандарту в Україні
• 2014 - Набрання чинності (1 січня)

Завантажити документ

Корисні посилання

• Офіційне джерело - Завантаження стандарту
• Калькулятор теплопровідності - Автоматичний розрахунок конденсації
• ДБН В.2.6-31:2016 - Вимоги до R-value

---

Розроблено: Міністерство регіонального розвитку, будівництва та житлово-комунального господарства України Базується на: ISO 13788:2001 Дата публікації: 1 червня 2013 р. Дата набрання чинності: 1 січня 2014 р. Статус: Діючий