Punctul de rouă în perete, explicat simplu

„Unde e punctul de rouă?” apare în aproape orice discuție despre izolarea unui zid, de obicei cu o schiță în care o linie trasă prin perete arată unde „se face apă”. Schița e pe jumătate corectă: temperatura chiar scade prin perete și trece, undeva, prin valoarea la care aerul din cameră ar condensa. Dar apă apare doar dacă vaporii ajung acolo în cantitate suficientă, iar asta depinde de straturile traversate.

Mai jos, calculul pe un zid de cărămidă plină: neizolat, cu polistiren pe exterior și pe interior. Pentru sursele de umezeală din casă și soluțiile de zi cu zi, pornește de la ghidul despre condensul în casă.

Punctul de rouă: o temperatură, nu un loc

Presiunea vaporilor din aer are o limită care depinde de temperatură, presiunea de saturație. Punctul de rouă este temperatura la care presiunea reală atinge această limită: orice suprafață mai rece face apă.

Formula Organizației Meteorologice Mondiale dă presiunea de saturație deasupra apei: e_w = 6,112 · exp(17,62 · t / (243,12 + t)), în hPa, cu t în °C; sub 0 °C, deasupra gheții, e_i = 6,112 · exp(22,46 · t / (272,62 + t)). Inversată, ea dă punctul de rouă: t_r = 243,12 · L / (17,62 − L), cu L = ln(e / 6,112).

Exemplu: la 20 °C, e_w = 23,33 hPa. La 50%, aerul are 11,66 hPa; L = ln(11,66 / 6,112) = 0,646, deci t_r = 243,12 × 0,646 / (17,62 − 0,646) = 9,3 °C.

Ultima coloană folosește pragul de 80% la suprafață din aplicarea SR EN ISO 13788: la 50% în cameră, suprafața ajunge la 80% când saturația este 11,66 / 0,8 = 14,58 hPa, adică la 12,6 °C. De ce mucegaiul apare în colțuri înaintea oricărei picături este explicat în articolul despre mucegaiul din colțurile pereților.

Cum scade temperatura prin perete

În regim staționar, prin fiecare strat trece același flux de căldură, q = (θ_i − θ_e) / R_T, iar fiecare strat „consumă” din diferența de temperatură o parte proporțională cu rezistența lui: θ_x = θ_i − q × (R_si + rezistențele până în acel punct).

• zidărie din cărămizi pline, 37,5 cm, λ = 0,80 W/(mK), și tencuieli de mortar de ciment și var de 1,5 cm la interior și 2 cm la exterior, λ = 0,87 W/(mK), din anexa A a normativului C 107/3;
• polistiren expandat alb, 10 cm, λ = 0,038 W/(mK), din fișa unei plăci pentru termosistem; adezivul și tencuiala subțire sunt neglijate;
• R_si = 0,125 și R_se = 0,042 m²K/W, din tabelul 2.11 al Mc 001-2022;
• 20 °C în cameră și o zi rece, cu −15 °C afară.

Zidul neizolat: R_T = 0,125 + 0,017 + 0,469 + 0,023 + 0,042 = 0,676 m²K/W și q = 35 / 0,676 = 51,8 W/m². Suprafața interioară are 20 − 51,8 × 0,125 = 13,5 °C, fața interioară a cărămizii 13,5 − 51,8 × 0,017 = 12,6 °C, iar cea exterioară 12,6 − 51,8 × 0,469 = −11,6 °C.

Cu 10 cm de polistiren, placa are 0,10 / 0,038 = 2,632 m²K/W, R_T = 3,308 și q = 35 / 3,308 = 10,6 W/m², de aproape cinci ori mai puțin. Aproape toată diferența de temperatură se mută în izolație, iar poziția ei decide ce parte a zidului rămâne caldă:

Pentru coloana a treia: după placă, θ = 20 − 10,6 × (0,125 + 2,632) = −9,2 °C. Aceeași transmitanță, U = 0,30 W/(m²K), dar cărămida stă fie la peste 13 °C, fie sub −9 °C. Pe câmpul curent, suprafața dinspre cameră e la fel în ambele variante: f_Rsi = (18,7 + 15) / 35 = 0,96, peste minimul de 0,80 din Mc 001-2022.

Linia de rouă nu înseamnă apă: intră în calcul vaporii

Schița cu „linia punctului de rouă” presupune că vaporii ajung neatinși până acolo. În realitate, presiunea lor scade prin perete după cât frânează fiecare strat. Mc 001-2022 leagă explicit factorul rezistenței la permeabilitate la vapori, μ, de verificarea la condens interstițial. Grosimea de aer echivalentă, s_d = μ × d, dă: tencuiala interioară 8,5 × 0,015 = 0,13 m, cea exterioară 8,5 × 0,02 = 0,17 m (factor 8,5 din C 107/3), cărămida 6,1 × 0,375 = 2,29 m, iar polistirenul, cu μ între 20 și 40 în fișa tehnică, 2,0 până la 4,0 m.

Presiunea scade liniar cu s_d cumulat, de la 1166 Pa în cameră (20 °C, 50%) la 140 Pa afară; pentru exterior s-a presupus, doar pentru exercițiu, 85% la −15 °C, adică 0,85 × 165 = 140 Pa. În fiecare punct se compară presiunea reală cu saturația la temperatura de acolo. Acesta este principiul metodei Glaser.

Izolație pe exterior, la contactul zid–polistiren (13,3 °C, saturație 1524 Pa): cu μ 20, p = 1166 − 1026 × (0,13 + 2,29 + 0,17) / 4,59 = 588 Pa, adică 39%; cu μ 40, 764 Pa, adică 50%. Izolație pe interior, la contactul polistiren–zid (−9,2 °C, saturație deasupra gheții 280 Pa): p = 1166 − 1026 × 2,0 / 4,59 = 719 Pa cu μ 20 și 543 Pa cu μ 40, de aproape două până la două ori și jumătate peste ce poate ține aerul acolo. Vaporii condensează sau îngheață pe fața rece a zidului.

Punctul de 9,3 °C stă în polistiren în ambele variante izolate, dar doar una face apă, deci locul „punctului de rouă” spune puțin. Chiar și zidul neizolat trece de saturație spre exterior într-o zi de −15 °C. Metoda din standard nu judecă însă o singură zi: lucrează cu medii lunare, mai blânde decât ziua cea mai rece.

La 0 °C afară, zidul neizolat ajunge la cel mult 80%, cel izolat pe exterior la cel mult 83%, pe fața exterioară a plăcii. Cel izolat pe interior rămâne la limită sau peste: contactul cu zidul are 3,3 °C și saturație 776 Pa, iar vaporii ajung cu 884 Pa la μ 20 și cu 773 Pa la μ 40.

De ce izolația pe exterior e liniștită

Zidul trece în zona caldă, iar temperatura de rouă se mută în placă, unde vaporii ajung puțini. Programul Zukunft Altbau al agenției pentru energie din Baden-Württemberg o spune simplu: izolarea pereților exteriori reduce riscul de mucegai, pentru că ridică temperatura suprafeței interioare.

Ordinea straturilor contează totuși. Ghidul britanic de bune practici pentru izolarea interioară cere ca permeabilitatea la vapori să crească dinspre interior spre exterior, iar broșura tehnică a unui producător de membrane consideră nefavorabile straturile mai închise la difuzie la exterior decât la interior. Polistirenul frânează cam cât zidul (2–4 m față de 2,29 m). De aceea, la 60% în cameră și cu o placă cu μ 40, calculul pentru ziua de −15 °C trece ușor de 100% în stratul exterior al plăcii; la 0 °C rămâne sub 85%. Când umiditatea interioară e mare, proiectantul poate alege vata minerală, cu μ 1 în fișa unei plăci de fațadă: 10 cm înseamnă 0,10 m, de peste douăzeci de ori mai puțin decât zidul. Un zid ud se tratează întâi la sursă; diagnosticul e în articolul despre igrasia la casele vechi.

Izolația pe interior: zidul ajunge în frig

Cu izolația pe interior, zidul trece aproape în întregime sub 0 °C, iar fața lui ascunsă de placă devine cea mai rece suprafață atinsă de vapori. Portalul tehnic german Baunetz Wissen scrie că peretele nu mai e încălzit de cameră, că o izolare interioară executată necorespunzător poate produce daune prin condens și că racordurile cu planșeele, pereții interiori și ferestrele trebuie izolate, altfel crește riscul de mucegai. Există două strategii, iar amestecul lor e cel mai riscant.

Varianta închisă: frână de vapori și etanșeitate la aer

Cât trebuie să frâneze stratul de pe partea caldă ca vaporii să nu depășească saturația la contactul cu zidul, în ziua de −15 °C? Fluxul care ajunge acolo trebuie să poată pleca prin zid: (1166 − 280) / s_d,interior ≤ (280 − 140) / 2,59, deci s_d,interior ≥ 886 × 2,59 / 140 ≈ 16 m. Cu 10 cm de vată minerală (λ 0,036, μ 1) și o placă de ipsos de 1,25 cm (λ 0,37, factor 6,5 în C 107/3), contactul ajunge la −9,5 °C, iar condiția dă circa 17,5 m. Polistirenul singur aduce 2–4 m, deci e nevoie de un strat frână de vapori.

Calculul presupune un strat perfect continuu. Ghidul britanic arată că aerul care pătrunde în izolația interioară duce multă umezeală și cere pe partea caldă un strat etanș la aer, distinct de bariera de vapori. Broșura de producător citată dă ordinul de mărime: într-o zi de iarnă, printr-o frână cu s_d 30 m intră prin difuzie 0,5 g de apă pe metru pătrat, iar printr-un rost de 1 mm, 800 g pe metru de rost.

În plus, zidul închis cu o barieră se mai usucă doar spre exterior. Baunetz Wissen notează că bariera împiedică uscarea și se folosește doar în condiții speciale, iar ghidul britanic arată că, pe zidurile masive, bariera pusă pe izolația interioară face în multe cazuri mai mult rău decât bine; varianta închisă e recomandată acolo cu un spațiu ventilat de cel puțin 25 mm pe partea rece.

Varianta capilar activă

Fraunhofer IBP, institutul de fizica construcțiilor din Stuttgart, descrie principiul: în materialele higroscopice, la umiditate mare, apa din pori circulă prin capilaritate în sens invers difuziei și duce spre cameră umezeala adunată la contactul cu zidul, fără straturi frână de vapori care ar împiedica uscarea vara. Așa lucrează unele plăci minerale sau din fibre de lemn; despre acestea din urmă, pe naturalab.ro, în articolul despre izolația din fibre de lemn.

Efectul nu e garantat de tipul materialului: depinde de produs, de zid, de climă și de suport, iar plăci din aceeași grupă se comportă foarte diferit. De aceea alegerea se face prin simulare individuală; ajutoarele simplificate din ghidul german WTA 6-4 exclud sistemele capilar active. Clasificarea propusă de IBP pornește de la pereți protejați de ploaia bătută de vânt, cu cel puțin 0,4 m²K/W existent și cel mult 2,5 m²K/W adăugat. Un sistem e în clasa cea mai bună dacă umiditatea calculată la contactul cu zidul rămâne sub 95%; peste 99%, apa lichidă e posibilă. Un strat slab frână de vapori spre cameră, cu s_d sub 0,5 m, extinde clar domeniul de folosire.

Metoda Glaser și ce nu vede

SR EN ISO 13788 dă metode simplificate pentru riscul de mucegai la suprafață și pentru condensul interstițial datorat difuziei. Standardul precizează ce lasă deoparte: variația proprietăților cu umiditatea, sucțiunea capilară, aerul care intră din clădire prin goluri și capacitatea higroscopică. Se aplică doar unde aceste efecte sunt neglijabile.

Mc 001-2022 cere ca punțile termice să nu prezinte risc de condensare la suprafață sau interstițială și face verificarea obligatorie în condiții de referință sau de proiectare. Pentru difuzie există și normativul românesc C 107/6-02, elaborat de INCERC; întreabă proiectantul după ce reglementare verifică și ce umiditate interioară a presupus. La izolarea interioară, ghidul britanic consideră metoda Glaser potrivită doar pentru alcătuiri închise la umezeală și protejate de intemperii, iar Baunetz Wissen scrie că, aici, duce doar în puține cazuri la rezultate corecte.

Când ceri o simulare higrotermică

Simularea higrotermică urmărește oră cu oră căldura și umezeala, cu stocare, transport capilar, ploaie și soare, după ecuațiile din EN 15026; nici ea nu modelează aerul prin fisuri. O ceri proiectantului când:

• izolezi pe interior un perete exterior;
• fațada primește ploaie bătută de vânt fără protecție, de exemplu zidărie aparentă;
• în zid intră grinzi de lemn sau peretele are structură de lemn;
• umiditatea interioară e mare constant, de exemplu la o piscină interioară;
• zidul a fost umed și nu e clar dacă s-a uscat.

Ghidul britanic numește programe de simulare dinamică; ghidul german WTA 6-5 tratează verificarea izolațiilor interioare prin simulare. Cere să vezi umiditatea calculată la contactul izolație–zid, pe mai mulți ani.

„Peretele trebuie să respire”: ce duce difuzia și ce duce aerul

Zukunft Altbau spune direct: pereții nu pot respira, prin niciun perete nu e posibil un schimb relevant de aer, iar aerul umed iese prin ferestre deschise sau printr-o instalație de ventilare. Ideea pornește de la o măsurătoare greșită a igienistului Max von Pettenkofer, din secolul al XIX-lea, făcută cu șemineul camerei deschis.

Difuzia există, dar e lentă: 0,5 g pe metru pătrat față de 800 g pe metru de rost, în exemplul de mai sus. Apa din casă iese cu aerul, de aceea ventilația se gândește odată cu izolația, tema articolului despre ventilația după izolare.

Adevărat din mit rămâne că un perete trebuie să se poată usca, prin straturi puse în ordinea corectă. Pentru acoperișurile locuite, vezi pe mansardacasei.ro articolul despre condensul la mansardă.

Greșeli frecvente

• Linia punctului de rouă luată drept loc unde se face apă, fără calculul vaporilor care ajung acolo.
• Izolația interioară lipită pe zid fără proiect, cu racordurile la planșee, pereți interiori și ferestre lăsate reci.
• Bariera de vapori întreruptă de doze, cabluri și colțuri, deși prin rosturi intră mult mai multă apă decât prin difuzie.
• Sisteme amestecate pe interior: placă capilar activă acoperită cu vopsea etanșă sau barieră pusă peste un zid care se usca spre cameră.
• Calculatorul online folosit ca verificare finală la izolația interioară, deși metoda Glaser nu vede capilaritatea, ploaia și aerul din rosturi.
• Peretele umed izolat înainte de a opri sursa de apă, cu speranța că „respiră” și se usucă singur.
• Umiditatea interioară lăsată mult peste 50% și pusă pe seama izolației, deși tot calculul se schimbă cu ea.