Почему мокнет монтажный шов окна и как проверить узел расчетом

В утепленной стене (кирпич 250 мм, вата 150 мм) откос у рамы 12,84 °C при точке росы 10,7 °C; окно в слое ваты на 70 мм дает 16,84 °C (расчет Temper-3D, уроки 7 и 8 самоучителя).

Представьте куртку: где ткань тоньше или есть шов, там и холодно, и сыро изнутри. У окна такое место одно, монтажный шов между рамой и стеной. Ниже: где в узле примыкания окна холоднее всего (числа из расчета, а не «на глаз»), что про шов и пароизоляцию сказано в нормах, куда по глубине стены ставить окно и что из этого можно посчитать в Temper-3D уже сейчас, а чего пока нельзя. Если вам нужен бытовой разбор «откос чернеет», он на странице плесень в углу и на откосе.

Коротко#

• Холоднее всего в узле место у рамы. В примере (кирпич 250 мм, вата 150 мм снаружи) откос у рамы 12,84 °C при точке росы 10,7 °C: капель нет, запас 2,14 °C, а по плесени узел на границе: f_Rsi 0,7836 при пороге 0,78 (наш расчет по EN ISO 13788 для Москвы, в СП 50 такого порога нет).
• Если сдвинуть окно на 70 мм в слой ваты, откос теплеет до 16,84 °C, f_Rsi растет до 0,896. Цена: самое холодное место переезжает на кромку стеклопакета, 10,59 °C, на 0,11 °C ниже точки росы.
• СП 50.13330.2024 требует для помещений с влажным или мокрым режимом пароизоляцию теплоизолирующих уплотнителей в местах примыкания окон к стенам со стороны помещения и проверку такого сопряжения расчетом температурного и влажностного полей.
• По ГОСТ 30971-2012 шов состоит из трех или четырех слоев: наружный паропроницаемый (сопротивление паропроницанию не более 0,25 (м²·ч·Па)/мг), центральный теплоизоляционный между ними и внутренний пароизоляционный (не менее 2,0 (м²·ч·Па)/мг).
• Temper-3D считает температурное поле узла. Пар внутри узла, пароизоляционную ленту как сопротивление и баланс влаги за сезон он пока не считает.
• Монтажного шва с пеной в моделях уроков нет: температуру самого шва по ним назвать нельзя, это отдельный расчет.

Где в узле холоднее всего#

Окно в утепленной стене похоже на прорубь во льду: у стеклопакета сопротивление теплопередаче около 0,90 м²·°C/Вт, у стены 3,80, то есть примерно в четыре раза хуже. Холоднее всего около рамы: там сходятся холодная рама и край стеклопакета, а вата на раму при установке вровень с кирпичом не заходит.

Таблица 1. Узел окна вровень с кладкой (урок 7): стена кирпич 250 мм и вата 150 мм, снаружи −23 °C, внутри +20 °C

Расчет этого узла можно открыть в Temper-3D прямо здесь: посмотреть поле температуры, покрутить модель и поменять числа.

frs 7.4 name "урок 7 окно, откос по кладке"

materials params
1  lambda 0.81   desc "кирпич"
2  lambda 0.045  desc "минеральная вата"
4  lambda 0.12   desc "рама ПВХ, условно"
5  lambda 0.043  desc "стеклопакет, условно"

materials objects
    2  cuboid  -150,   0,0    0,1600,1000
    1  cuboid     0,   0,0  250,1600,1000
empty  cuboid  -150,1000,0  250,1600,1000
    4  cuboid     0,1000,0   70,1060,1000
    5  cuboid    20,1060,0   52,1600,1000

ambients
1  t -23  alpha 23   points  -150,1000,500  0,1060,500   20,1300,500
2  t 20   alpha 8.7  points  250,500,500    70,1060,500  52,1300,500
3  adiabat  default
4  t 20   alpha 8.7  points  160,1000,500

Числа таблицы 1 взяты из расчета этой модели: на входе 46,82 Вт на 1 м высоты узла, минимум на откосе 12,84 °C, минимум на стороне комнаты (кромка стеклопакета) 11,30 °C. Строки 3 и 4 дает второй расчет той же модели с α 4 у стены и откоса и α 7,7 у рамы и стекла (проверка на плесень, урок 7).

Порог 0,78 это наш расчет по EN ISO 13788 для комнаты +20 °C и влажности 55 % и среднего января Москвы −7 °C, для другого города порог свой. В СП 50.13330.2024 величины f_Rsi нет.

Для стекла норма мягче: поверхность остекления не ниже 3 °C (СП 50.13330.2024, п. 5.7), и она относится ко всей поверхности остекления, в том числе у рамы.

Почему мокнет шов: два разных вопроса#

Вопрос первый: холоднее ли поверхность точки росы. Точка росы воздуха при +20 °C и 55 % равна 10,7 °C. Чем влажнее воздух, тем она выше, и тот же откос уже не проходит.

Таблица 2. Точка росы при +20 °C и откос узла примера, 12,84 °C (сравнение двух чисел, нового расчета нет)

Вопрос второй: пар, который проходит через конструкцию. СП 50.13330.2024 (п. 8.1) требует защищать конструкцию от переувлажнения так: сопротивление паропроницанию внутренних слоев не меньше требуемого, оно определяется расчетом одномерного влагопереноса. Для узлов примыкания окон в помещениях с влажным или мокрым режимом норма говорит прямо: пароизоляция теплоизолирующих уплотнителей со стороны помещений, а сопротивление паропроницанию в таких местах проверяется расчетом температурного и влажностного полей (СП 50.13330.2024, третье примечание к п. 8.7).

Для масштаба: в приложении Ж СП 50.13330.2024 полиэтиленовая пленка толщиной 0,16 мм имеет сопротивление паропроницанию 7,3 (м²·ч·Па)/мг. Это пленка, а не лента для окон. Требование к внутреннему слою самого шва дано в ГОСТ 30971-2012, см. следующий раздел.

Что сказано в нормах про сам шов#

Таблица 3. Что нормы говорят про шов и положение окна

Три слоя монтажного шва по ГОСТ 30971-2012#

Шов между рамой и стеной устроен как многослойная одежда: снаружи слой, который выпускает влагу, внутри слой, который не пускает пар из комнаты, а между ними утеплитель. ГОСТ 30971-2012 (п. 5.1.3) описывает три слоя, а при стене из кладки или монолитного бетона четыре: дополнительный слой защищает утеплитель от технологической влаги стены.

Таблица 4. Слои монтажного шва и требования к паропроницанию (ГОСТ 30971-2012, п. 5.1.3 и приложение А, сопротивление паропроницанию в (м²·ч·Па)/мг)

Принцип один: изнутри плотнее, снаружи легче. Пар из комнаты задерживается внутренним слоем, а то, что все же попало в шов, выходит наружу через слой, который почти не сопротивляется пару. Поэтому лента для окон изнутри должна быть непрерывной, без пропусков и разрывов (ГОСТ 30971-2012, п. А.4.3), а ее роль в шве: внутренний слой (материалы: самоклеящиеся ленты и пароизоляционные эластичные герметики, п. А.4.2).

Что это значит для проверки. Если у наружного слоя сопротивление паропроницанию меньше 0,25, а у внутреннего больше 2, проверка влажностного режима шва расчетом не требуется (ГОСТ 30971-2012, п. А.1.7). При других сочетаниях материалов такой расчет нужен: критерии (ГОСТ 30971-2012, п. А.1.6) это недопустимость накопления влаги в шве за год и ограничение накопления влаги в теплоизоляции за период с отрицательными среднемесячными температурами. Это тот самый расчет влажностного режима, которого в Temper-3D пока нет (таблица 6, строки про пар). Обратите внимание: в п. А.1.7 ГОСТ 30971-2012 стоит «более 2», в п. А.4.1 «не менее 2,0»; для числа ровно 2,0 пункты расходятся, это стоит уточнить по тексту стандарта перед ссылкой в проекте.

Где ставить окно по глубине стены#

В уроке 8 окно из урока 7 сдвигают из положения «вровень с кирпичом» наружу, в слой ваты, и смотрят, что меняется. Заодно проверяют совет с форумов «скосить внутренний откос».

Таблица 5. Положение окна в стене примера (урок 8), откос у рамы при α 8,7

frs 7.4 name "урок 8 окно в слое ваты, рама сдвинута на 70 мм наружу"

materials params
1  lambda 0.81   desc "кирпич"
2  lambda 0.045  desc "минеральная вата"
4  lambda 0.12   desc "рама ПВХ, условно"
5  lambda 0.043  desc "стеклопакет, условно"

materials objects
    2  cuboid  -150,   0,0    0,1600,1000
    1  cuboid     0,   0,0  250,1600,1000
empty  cuboid  -150,1000,0  250,1600,1000
    4  cuboid   -70,1000,0    0,1060,1000
    5  cuboid   -50,1060,0  -18,1600,1000

ambients
1  t -23  alpha 23   points  -150,1000,500  -70,1060,500  -50,1300,500
2  t 20   alpha 8.7  points  250,500,500    0,1060,500    -18,1300,500
3  adiabat  default
4  t 20   alpha 8.7  points  125,1000,500

Что из этого следует. Сдвиг в вату греет откос и сокращает потери на 10,9 %. Окно глубоко в кладке в утепленной стене худший вариант (у откоса 8,71 °C, это ниже точки росы 10,7 °C). Скос откоса не помог, а ухудшил: f_Rsi упал ниже порога.

Оговорка, которую нельзя терять: когда окно уходит в вату, холод переезжает на кромку стеклопакета, 10,59 °C, на 0,11 °C ниже точки росы 10,7 °C. Это граница, а не приговор: сотые градуса за факт выдавать нельзя, погрешность расчета у кромки доходит до десятых долей градуса. Модель стеклопакета в уроке условная, без дистанционной рамки: для решения нужна модель окна от производителя.

Что проверяет расчет, а что пока нет#

Таблица 6. Что считает Temper-3D для узла примыкания окна

Пар в плоской стене по СП 50.13330.2024 (п. 8.5, плоскость максимального увлажнения) считает калькулятор точки росы в стене. Для узла примыкания окна такого расчета на сайте нет.

Что делать#

1. Проектировщику: проверьте положение окна расчетом температурных полей, как требует СП 50.13330.2024 (п. 5.7), и сравните минимум откоса с точкой росы при вашей расчетной влажности.
2. Производителю окон: сравните варианты установки (вровень, в слое утеплителя) для вашего профиля и стеклопакета; кромка стеклопакета у рамы остается вашим местом риска.
3. Монтажнику и строительному контролю: внутренний слой шва непрерывный, без пропусков и разрывов, сопротивление паропроницанию внутреннего слоя не менее 2,0, наружного не более 0,25 (ГОСТ 30971-2012, таблица слоев выше). Сопротивление паропроницанию конкретной ленты или пены написано в паспорте материала: берите его у производителя.
4. Эксперту: если шов мокнет в построенном доме, температурное поле узла покажет, холоднее ли откос точки росы. Пар через шов этим расчетом пока не проверить.

Посчитать в Temper-3D#

Обе модели узла окна стоят выше на этой странице: раскройте «Готовый расчет», и откроется окно Temper-3D с этим узлом и его полем температуры; текст модели там же, на вкладке «FRS». Положение окна, толщина ваты, материал стены меняются правкой нескольких чисел в тексте модели.

Расчеты, по которым сверены числа этой страницы. Каждый открывается в Temper-3D в новом окне: модель, поле температуры и текст модели на вкладке «FRS».

Таблица 7. Расчеты, по которым сверены числа страницы

• Как устроена модель и как читать результат: урок 7, окно, урок 8, где ставить окно
• О программе

Нужен расчет узла примыкания с пароизоляционной лентой и паром? Пар внутри узла Temper-3D не считает. Температурное поле узла собирается по урокам 7 и 8; вопросы можно написать нам: контакты.

Нормы и связанные страницы#

• СП 50.13330.2024 «Тепловая защита зданий», п. 5.7 (температура поверхности, откосы), п. 8.1 и п. 8.7 (пар)
• ГОСТ 30971-2012, п. 5.1.3 и приложение А (слои шва)
• ГОСТ 26602.1-2023, п. 7.4 (монтажный шов в испытании окна)
• Точка росы: калькулятор
• Точка росы в стене
• Плесень в углу и на откосе
• Тепловые мосты
• Самоучитель Temper-3D