Абсолютная влажность воздуха
Основными характеристиками влажного воздуха являются:
- плотность водяного пара в воздухе;
- относительная влажность воздуха.
Воздух является составным газом, в нем содержится множество различных газов, в том числе водяной пар. Для оценивания его количества в воздухе необходимо определить, какую массу имеют водяные пары в определенном выделенном объеме – такую величину характеризует плотность. Плотность водяного пара в воздухе называют абсолютной влажностью.
Определение.Абсолютная влажность воздуха – количество влаги, содержащейся в одном кубическом метре воздуха.
Обозначениеабсолютной влажности: (как и обыкновенное обозначение плотности).
Единицы измеренияабсолютной влажности: (в СИ) или (для удобства измерения небольшого содержания паров воды в воздухе).
Формула вычисления абсолютной влажности:
Обозначения:
масса пара (воды) в воздухе, кг (в СИ) или г;
объем воздуха, в котором указанная масса пара содержится, .
С одной стороны, абсолютная влажность воздуха является понятной и удобной величиной, т. к. дает представление о конкретном содержании воды в воздухе по массе, с другой стороны, эта величина неудобна с точки зрения восприимчивости влажности живыми организмами. Оказывается, что, например, человек ощущает не массовое содержание воды в воздухе, а именно ее содержание относительно максимально возможного значения.
Как изменить расположение точки
Если при строительстве нового дома допущены ошибки в расчетах, это может привести к постоянному образованию плесени на холодных поверхностях и дальнейшему повреждению всей конструкции.
Проблему в доме, который использовался в течение длительного времени, можно решить, изменив основные влияющие факторы. Для этого предусмотрены следующие меры:
- Организуйте надежную систему вентиляции. Если готовое здание (гостевой дом, баня или дача) используется временно, например, летом, вы можете заметить повышение уровня влажности во всех помещениях. Лучшим решением является организация системы вентиляции, обеспечивающей хороший воздухообмен в любое время года.
- Дополнительное отопление. Если на потолке сохраняется конденсат, значит, обогрев помещения недостаточен для снижения уровня влажности. Лучшим решением является дополнительное использование портативных обогревателей или бытовых осушителей воздуха.
- Сделать здание теплоизолированным. Вы можете сместить точку в сторону улицы, используя изоляцию фасада. Почему полезно утеплять стены снаружи? В этом случае точка конденсации будет находиться между изолятором и стеной, поэтому даже в случае значительных изменений климатических условий можно предотвратить поверхностное увлажнение.
При определении расположения точки в стене необходимо учитывать множество факторов: климатические условия, силу ветра, угол наклона солнца, температуру, условия влажности внутри здания, толщину пола и материалы.
Минимальный уровень влажности специфичен для каждого типа материала, главное – не допускать его значительного повышения. Кроме того, каждый домовладелец может определить температуру конденсата на поверхности. Если используется технология теплоизоляции, вы можете быть уверены в надежной защите и долговечности стен.
Как определить точку росы?
Правильное определение этого параметра важнейшее значение имеет в строительстве. От правильности расчётов зависит возможность образования конденсата на стенах, который резко снижает долговечность конструкций, а в ряде случаев делает проживание в помещении просто невозможным.
Той или иной влажностью обладает любая стена (если она не из металла). Причина образования конденсата кроется не только в материале самих стен, а в теплоизоляции, от правильного обустройства которой и зависит место образования конденсата. Температура, при которой он выпадает, зависит от:
- температуры воздуха в помещении;
- влажности в помещении.
Пользуясь таблицами, можно определить, что если температура, к примеру, в помещении +20С при влажности в 60%, то на любой поверхности, имеющей температуру в 12С и ниже, будет образовываться влага.
Месторасположение точки росы зависит от:
- наружной влажности;
- внутренней влажности;
- температуры внутри и снаружи помещения;
- толщины стен, утеплителя.
1. Как «ведет» себя точка росы в стене без утеплителя? Возможны несколько вариантов её нахождения:
- между центром стены (по толщине) и наружной поверхностью: в этом случае внутренняя стена остаётся сухой;
- между центром стены и внутренней поверхностью: внутренняя поверхность может замокать на несколько дней при резком снижении температуры воздуха в регионе;
- на поверхности стены внутри помещения: в течение зимнего периода стена будет мокрой.
2. При использовании утеплителя картина будет несколько иной. Место образования конденсата может располагаться (утепление снаружи):
- внутри утеплителя: это справедливо при верных теплотехнических расчётах, — стена будет сухой, точка рассчитана правильно;
- в любом месте, описанном выше (п.1): это происходит в случае, если толщина утеплителя выбрана неверно.
3. Внутреннее утепление. В этом случае место образования конденсата сдвигается внутрь помещения; при этом температура под утеплителем понижается. Точка росы может быть:
- между центром стены и утеплителем или на их границе в случае резкого похолодания;
- только под утеплителем: стена будет частично мокнуть весь зимний период;
- внутри утеплителя: он будет мокнуть в течение всего холодного периода.
Расчет точки росы в стене при помощи таблицы – подробная инструкция
Вначале позаботьтесь о необходимом оборудовании. Вам потребуется:
- термометр;
- бесконтактный термометр, который, к слову, можно заменить обычным;
- гигрометр.
Ниже приведен алгоритм действий.
Шаг 1. В той комнате, где необходимо определить точку росы, отмерьте от пола приблизительно 60 сантиметров, не больше. После этого определите на данной высоте температуру воздуха (для этого можете положить термометр, скажем, на стол).
Шаг 2. Далее возьмите гигрометр и в этой же точке определите влажность.
Шаг 3. В таблице, которую мы привели выше, отыщите свое значение и узнайте после этого заветную точку росы.
Шаг 4. Затем вам следует определить, возможно ли проведение в здании с подобной влажностью ремонтных работ – например, заливки полимерного пола либо укладки термоизоляции. С этой целью возьмите бесконтактный градусник и измерьте в той же точке в 60-ти сантиметрах температуру любой поверхности. В отсутствие данного устройства можете взять простой градусник, завернуть его в тряпку и примерно минут через пятнадцать снять показания.
Шаг 5. В конце сравните обе цифры. Если поверхность теплее воздуха больше чем на 4?С, значит, влажность высокая и есть вероятность того, что точка росы имеет место быть
Если так, то работы по термоизоляции должны контролироваться опытным специалистом, который примет во внимание толщину стройматериала, что будет для этого использоваться
Когда можно или нельзя утеплять стены изнутри
Теперь разберем, когда можно утеплять стену изнутри, когда нельзя, от чего это зависит и как зависит. Что такое это «нельзя», какие это последствия.
Основное «можно или нельзя» заключается в том, что будет со стеной после утепления ее изнутри. Если стена будет сухая,- можно. Если стена будет сухая, и только при резком , неожиданном (которое случается раз в десяток лет) похолодании может подмокнуть,- можно пробовать утеплять изнутри (на усмотрение заказчика). Если стена стабильно мокрая весь зимний расчетный период (с обычной зимней температурой по региону),- утеплять изнутри нельзя. Как мы уже выяснили выше, эти последствия зависят от положения точки росы. А положение точки росы в стене можно посчитать, и тогда точно (ДО утепления) будет понятно, можно или нельзя изнутри утеплять конкретную стену.
Примечание: Мы такой расчет делаем, задавайте вопросы в разделе Вопрос–ответ и мы посчитаем Вашу конкретную ситуацию.
Теперь немного рассуждений на тему что влияет на возможность утепления изнутри, и как влияет. Эта часть статьи вызвана вопросами читателей, такого характера: «Почему в соседней ветке читателю можно утеплить изнутри, а мне нельзя, ведь у нас с ним (дальше варианты) одинаковая планировка квартиры, или дома построены из одного материала, или один город проживания, или одинаковая толщина стены и тд.
Давайте разбираться. Как мы уже выяснили выше, последствия внутреннего утепления зависят от:
- точки росы (температуры выпадения конденсата);
- положения точки росы в стене до и после утепления.
В свою очередь, точка росы (температура) зависит от: влажности в помещении и температуры в помещении. А влажность в помещении зависит от:
- Режима проживания (постоянно или временно);
- Вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету ).
Подробнее в статьях Вентиляция дома. Система вентиляции частного дома.
А температура в помещении зависит от:
- Качества работы отопления;
- Степени утепленности остальных конструкций дома\ квартиры, кроме стен (потолка\крыши, окон, пола).
Положение точки росы зависит от:
- толщины и материала всех слоев стены;
- температуры внутри помещения. От чего она зависит — выяснили выше;
- температуры снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение, а также от климатической зоны;
- влажности внутри помещения. От чего она зависит, выяснили выше;
- влажности снаружи помещения. Она зависит от того, улица снаружи или другое помещение (и от режима эксплуатации этого помещения), а также от климатической зоны.
Теперь, если собрать ВСЕ факторы влияния на точку росы
иположение точки росы , мы получим список факторов влияния, которые надо принимать во внимание при решении вопроса «можно или нельзя в конкретной ситуации утеплить изнутри конкретную стену». Вот такой список этих факторов:
- режима проживания в помещении (постоянно или временно);
- вентиляции (и притока, и вытяжки, достаточно ли их по расчету);
- качества работы отопления в помещении;
- степени утепленности остальных конструкций дома\квартиры, кроме стен (потолка\крыши, окон, пола);
- толщина и материал всех слоев стены;
- температуры внутри помещения;
- влажности внутри помещения;
- температуры снаружи помещения;
- влажности снаружи помещения;
- климатической зоны;
- что находится за стеной, улица или другое помещение (его режим эксплуатации).
Становится ясно, что двух одинаковых ситуаций по утеплению изнутри может и не быть. Посмотрим, как (приблизительно, без конкретики) выглядит ситуация, когда утепление изнутри возможно:
- помещение постоянного проживания,
- вентиляция выполнена согласно норме (для этого помещения),
- отопление работает хорошо, и выполнено согласно норме,
- остальные конструкции утеплены согласно норме,
- стена, которую планируется утеплить,- толстая, и достаточно теплая. По расчету для нее дополнительного утепления, его не должно быть боле 50мм (пенопласт, вата, ЭППС). По сопротивлению теплопередаче стена «не дотягивает» до нормы 30 и меньше %.
Если совсем упростить, то получается так: чем теплее регион, чем лучше у Вас отопление и вентиляция, чем толще и теплее стена, тем более вероятно, что утеплить изнутри можно. Я думаю, понятно, что в каждом конкретном случае нужно рассматривать свои «входящие данные» и тогда принимать решение.
Все, что написано выше, создает впечатление, что случаев, когда внутреннее утепление возможно и не вредно,- совсем мало. Это действительно так. По нашему опыту, из 100 обратившихся с идеей внутреннего утепления, только 10 могут его делать без последствий. В остальных случаях нужно утеплять снаружи.
Точка росы при строительстве и утеплении дома
Точка росы — это температура, при которой пар, содержащийся содержится в воздухе, превращается в конденсат в виде росы
Данный параметр важно учитывать при строительстве и утеплении стен
Поэтому важно заранее выяснить, что такое точка росы (ТР) и как ее правильно определить, чтобы выяснить, в каком месте возможно будет собираться много конденсата и принять соответствующие меры
Что такое точка росы для стен?
Воздух в окружающей среде всегда включает в свой состав водяной пар, концентрация которого зависит от многих факторов. Внутри зданий пар выделяют люди и другие живые организмы. Также он поступает во внутренне пространство от различных повседневных процессов – стирки, глажки, уборки, приготовления еды и так далее.
Снаружи процент влаги в атмосфере находится в зависимости от погодных условий. Причем наполнение воздуха парами располагает своим пределом, при достижении которого следует процесс конденсации влаги и зарождения тумана.
Когда не окончательно насыщенная парами воздушная масса (влажность менее 100%) контактирует с поверхностью, чья температура на несколько градусов ниже его собственной, то конденсат образуется даже без тумана.
Дело в том, что воздух при разной температуре может вместить различное количество пара. Чем выше температура, тем больше влаги он может поглотить. Поэтому, когда воздушная смесь с относительной влажностью 80% соприкасается с более прохладным предметом, то она резко охлаждается, предел ее насыщения снижается, а относительная влажность достигает 100%.
Тогда и происходит выпадение конденсата, то есть появляется точка росы. Именно это явление можно наблюдать ранним летним утром на траве.
На заре почва и трава еще холодные, а солнце быстро нагревает воздух, его влажность у земли быстро достигает 100% и выпадает роса.
Процесс конденсации сопрягается с выделением тепловой энергии, которая была потрачена ранее на парообразование. Поэтому роса быстро сходит.
Таким образом, температура точки росы – переменная величина, которая зависит от относительной влажности и температуры воздуха в определенный момент. Чтобы определить точку росы и ее температуру применяют различные измерители — термогигрометры, психрометры и тепловизоры.
Точка росы зависит от относительной влажностью воздуха. Чем она выше, тем ближе ТР к фактической температуре воздуха. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.
Точка росы в строительстве необходима для того, чтобы понимать, соответствует ли степень утепления стен тому, чтобы не образовывался конденсат.
При значениях точки росы более 20 °С ощущается физический дискомфорт, воздух кажется душным; более 25 °С люди с болезнями сердца или дыхательных путей подвергаются опасности. Но такие значения достигаются очень редко даже в тропических странах.
Как определить точку росы?
На самом деле, чтобы определить точку росы не нужно производить сложные технические расчеты по формулам, измерять относительную влажность воздуха и т.д.
Нет смысла задумываться над тем, как рассчитать точку росы, так как это давно уже сделали специалисты.
А результаты их вычислений занесены в таблицу, где указаны значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с различной влажностью начинает образовываться конденсат.
Фиолетовым цветом обозначена температура по снип в помещении зимой – 20 °С, а зеленым выделен сектор, который указывает диапазон нормированной влажности – от 50 до 60%. При этом ТР колеблется от 9.3 до 12 °С. То есть, при соблюдении всех норм конденсат внутри дома образовываться не будет, так как в помещении нет поверхностей с такой температурой.
По-другому обстоит дело с наружной стеной. Изнутри ее обволакивает воздух, прогретый до +20 °С, а снаружи она подвергает воздействию — 20 °С и более. Соответственно, в толще стены температура медленно растет от -20 °С до + 20 °С и в определенной зоне она обязательно будет равна 12 °С, что при влажности 60% даст конденсацию.
Но для этого еще необходимо, чтобы водяной пар дошел до этой зоны через материал несущей конструкции. Здесь появляется еще один фактор, который влияет на определение точки росы – паропроницаемость материала. Этот параметр всегда нужно учитывать при возведении стен.
Итак, на процесс образования конденсата внутри наружных стен влияют следующие факторы:
- температура окружающего воздуха;
- относительная влажность воздуха;
- температура в толще стены;
- паропроницаемость материала возведенных стен.
Для измерения данных показателей в толще стены нет никаких анализирующих приборов. Вычислить их можно только расчетным путем.
Расчет точки росы
Существует несколько способов определения параметра.
По математической формуле
Применяют следующее выражение:
Tp=b((aT/b+T)+InRH)/a-((aT/b+T)+InRH), где
Тр — точка росы, °С;
Расчет точки росы происходит по математическим формулам.
A и b — безразмерные коэффициенты, равные 17,27 и 237,7 соответственно;
RH — относительная влажность воздуха в долях единицы;
Т — температура воздуха, °С;
Ln — натуральный логарифм.
Приведенная формула справедлива для значений Т=0…+60°С и атмосферного давления 762 мм. рт. ст.
Программы-калькуляторы
Специализированные приложения производят вычисления автоматически. Пользователю необходимо ввести исходные данные и нажать кнопку «Старт». Кроме числового результата, программы отображают графики зависимости влажности от степени нагретости воздуха. Такая форма представления информации является более наглядной.
С помощью онлайн-калькулятора
Вычислительные сервисы имеются на многих сайтах. Они избавляют пользователя от необходимости покупать и скачивать программу.
Онлайн-калькулятор есть на многих сайтах.
В специальные поля вводят данные:
- температуру воздуха;
- относительную влажность;
- атмосферное давление.
После нажатия кнопки «Вычислить» на экране отображается искомая величина.
Недостаток данного способа состоит в том, что изготовитель калькулятора в большинстве случаев неизвестен, поэтому результат может быть недостоверным.
Специальные инструменты
Существуют тепловизоры с функцией расчета точки росы. Объекты с такой и более низкой температурой помечаются на экране особым образом.
Гигрометр — измерительный прибор, предназначенный для определения влажности воздуха.
Влажность измеряют с помощью приборов:
- Гигрометра. Электронное устройство удобно в пользовании, но вычисления производит с большой погрешностью.
- Психрометра. Он состоит из 2 спиртовых термометров. Колбу одного обматывают влажной салфеткой. За счет испарения воды показания на нем будут ниже, чем на «сухом». Чем ниже влажность в помещении, тем активнее улетучивается жидкость. Значит, и разница в показаниях будет больше. Результат отыскивают в справочнике вручную. Определенная с помощью психрометра искомая точка является наиболее точной.
Таблицы
В интернете и специальной литературе публикуются таблицы со значениями точки образования росы для воздуха с разными параметрами.
Пример:
| Температура воздуха, °С | Температура насыщения в °С при влажности воздуха (в %) | |||||||||||||
| 30% | 35% | 40% | 45% | 50% | 55% | 60% | 65% | 70% | 75% | 80% | 85% | 90% | 95% | |
| -10 | -23,2 | -21,8 | -20,4 | -19 | -17,8 | -16,7 | -15,8 | -14,9 | -14,1 | -13,3 | -12,6 | -11,9 | -10,6 | -10 |
| -5 | -18,9 | -17,2 | -15,8 | -14,5 | -13,3 | -11,9 | -10,9 | -10,2 | -9,3 | -8,8 | -8,1 | -7,7 | -6,5 | -5,8 |
| -14,5 | -12,8 | -11,3 | -9,9 | -8,7 | -7,5 | -6,2 | -5,3 | -4,4 | -3,5 | -2,8 | -2 | -1,3 | -0,7 | |
| +2 | -12,8 | -11 | -9,5 | -8,1 | -6,8 | -5,8 | -4,7 | -3,6 | -2,6 | -1,7 | -1 | -0,2 | -0,6 | 1,3 |
| +4 | -11,3 | -9,5 | -7,9 | -6,5 | -4,9 | -4 | -3 | -1,9 | -1 | 0,8 | 1,6 | 2,4 | 3,2 | |
| +5 | -10,5 | -8,7 | -7,3 | -5,7 | -4,3 | -3,3 | -2,2 | -1,1 | -0,1 | 0,7 | 1,6 | 2,5 | 3,3 | 4,1 |
| +6 | -9,5 | -7,7 | -6 | -4,5 | -3,3 | -2,3 | -1,1 | -0,1 | 0,8 | 1,8 | 2,7 | 3,6 | 4,5 | 5,3 |
| +7 | -9 | -7,2 | -5,5 | -4 | -2,8 | -1,5 | -0,5 | 0,7 | 1,6 | 2,5 | 3,4 | 4,3 | 5,2 | 6,1 |
| +8 | -8,2 | -6,3 | -4,7 | -3,3 | -2,1 | -0,9 | 0,3 | 1,3 | 2,3 | 3,4 | 4,5 | 5,4 | 6,2 | 7,1 |
| +9 | -7,5 | -5,5 | -3,9 | -2,5 | -1,2 | 1,2 | 2,4 | 3,4 | 4,5 | 5,5 | 6,4 | 7,3 | 8,2 | |
| +10 | -6,7 | -5,2 | -3,2 | -1,7 | -0,3 | 0,8 | 2,2 | 3,2 | 4,4 | 5,5 | 6,4 | 7,3 | 8,2 | 9,1 |
| +11 | -6 | -4 | -2,4 | -0,9 | 0,5 | 1,8 | 3 | 4,2 | 5,3 | 6,3 | 7,4 | 8,3 | 9,2 | 10,1 |
| +12 | -4,9 | -3,3 | -1,6 | -0,1 | 1,6 | 2,8 | 4,1 | 5,2 | 6,3 | 7,5 | 8,6 | 9,5 | 10,4 | 11,7 |
| +13 | -4,3 | -2,5 | -0,7 | 0,7 | 2,2 | 3,6 | 5,2 | 6,4 | 7,5 | 8,4 | 9,5 | 10,5 | 11,5 | 12,3 |
| +14 | -3,7 | -1,7 | 1,5 | 3 | 4,5 | 5,8 | 7 | 8,2 | 9,3 | 10,3 | 11,2 | 12,1 | 13,1 | |
| +15 | -2,9 | -1 | 0,8 | 2,4 | 4 | 5,5 | 6,7 | 8 | 9,2 | 10,2 | 11,2 | 12,2 | 13,1 | 14,1 |
| +16 | -2,1 | -0,1 | 1,5 | 3,2 | 5 | 6,3 | 7,6 | 9 | 10,2 | 11,3 | 12,2 | 13,2 | 14,2 | 15,1 |
| +17 | -1,3 | 0,6 | 2,5 | 4,3 | 5,9 | 7,2 | 8,8 | 10 | 11,2 | 12,2 | 13,5 | 14,3 | 15,2 | 16,6 |
| +18 | -0,5 | 1,5 | 3,2 | 5,3 | 6,8 | 8,2 | 9,6 | 11 | 12,2 | 13,2 | 14,2 | 15,3 | 16,2 | 17,1 |
| +19 | 0,3 | 2,2 | 4,2 | 6 | 7,7 | 9,2 | 10,5 | 11,7 | 13 | 14,2 | 15,2 | 16,3 | 17,2 | 18,1 |
| +20 | 1 | 3,1 | 5,2 | 7 | 8,7 | 10,2 | 11,5 | 12,8 | 14 | 15,2 | 16,2 | 17,2 | 18,1 | 19,1 |
| +21 | 1,8 | 4 | 6 | 7,9 | 9,5 | 11,1 | 12,4 | 13,5 | 15 | 16,2 | 17,2 | 18,1 | 19,1 | 20 |
| +22 | 2,5 | 5 | 6,9 | 8,8 | 10,5 | 11,9 | 13,5 | 14,8 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| +23 | 3,5 | 5,7 | 7,8 | 9,8 | 11,5 | 12,9 | 14,3 | 15,7 | 16,9 | 18,1 | 19,1 | 20 | 21 | 22 |
| +24 | 4,3 | 6,7 | 8,8 | 10,8 | 12,3 | 13,8 | 15,3 | 16,5 | 17,8 | 19 | 20,1 | 21,1 | 22 | 23 |
| +25 | 5,2 | 7,5 | 9,7 | 11,5 | 13,1 | 14,7 | 16,2 | 17,5 | 18,8 | 20 | 21,1 | 22,1 | 23 | 24 |
| +26 | 6 | 8,5 | 10,6 | 12,4 | 14,2 | 15,8 | 17,2 | 18,5 | 19,8 | 21 | 22,2 | 23,1 | 24,1 | 25,1 |
| +27 | 6,9 | 9,5 | 11,4 | 13,3 | 15,2 | 16,5 | 18,1 | 19,5 | 20,7 | 21,9 | 23,1 | 24,1 | 25 | 26,1 |
| +28 | 7,7 | 10,2 | 12,2 | 14,2 | 16 | 17,5 | 19 | 20,5 | 21,7 | 22,8 | 24 | 25,1 | 26,1 | 27 |
| +29 | 8,7 | 11,1 | 13,1 | 15,1 | 16,8 | 18,5 | 19,9 | 21,3 | 22,5 | 22,8 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| +30 | 9,5 | 11,8 | 13,9 | 16 | 17,7 | 19,7 | 21,3 | 22,5 | 23,8 | 25 | 26,1 | 27,1 | 28,1 | 29 |
| +32 | 11,2 | 13,8 | 16 | 17,9 | 19,7 | 21,4 | 22,8 | 24,3 | 25,6 | 26,7 | 28 | 29,2 | 30,2 | 31,1 |
| +34 | 12,5 | 15,2 | 17,2 | 19,2 | 21,4 | 22,8 | 24,2 | 25,7 | 27 | 28,3 | 29,4 | 31,1 | 31,9 | 33 |
| +36 | 14,6 | 17,1 | 19,4 | 21,5 | 23,2 | 25 | 26,3 | 28 | 29,3 | 30,7 | 31,8 | 32,8 | 34 | 35,1 |
| +38 | 16,3 | 18,8 | 21,3 | 23,4 | 25,1 | 26,7 | 28,3 | 29,9 | 31,2 | 32,3 | 33,5 | 34,6 | 35,7 | 36,9 |
| +40 | 17,9 | 20,6 | 22,6 | 25 | 26,9 | 28,7 | 30,3 | 31,7 | 33 | 34,3 | 35,6 | 36,8 | 38 | 39 |
Область применения понятия
Широко применяется этот термин в промышленном и гражданском строительстве. Необходимость определять эту величину возникает при утеплении стен помещения. Если пренебречь расчетом этого показателя, после работ по утеплению появятся проблемы. Один из вариантов – порча отделки стен за счёт оседающей влаги. Если же отделка терпима к воздействию воды, но капли конденсата будут выпадать на стенах, тоже ничего хорошего в этом нет. Влажная среда способствует развитию патогенных микроорганизмов, плесени.
Игнорирование точки росы может привести к крушению самолета
Используют эту величину и в лесном хозяйстве. Специалисты по охране леса от пожаров используют точку росы для вычисления класса пожарной опасности, который характеризует возможность возгорания лесных массивов. На основании этого проектируются защитные мероприятия.
Точка росы применяется в расчетах для планирования противопожарных мероприятий
В сельском хозяйстве, зная точку росы, определяют вероятность повреждения посевов неинфекционными болезнями (повреждениями, вызванными погодными условиями). При этом одна из задач селекции – вывести сорта культурных растений, способных конденсировать влагу из воздуха на своих вегетативных органах. Это позволит успешно заниматься сельским хозяйством в условиях малого выпадения осадков.
Строительство
Ограждающие конструкции большинства зданий обладают паропроницаемостью. Исключением являются только металлические ангары и гаражи. Относительная влажность в помещении выше, чем снаружи, и пар под действием парциального давления проникает в стены.
Здания обладают паропроницаемостью, которая зависит от типа строительного материала.
В случае наличия в их толще участков с температурой насыщения или ниже он конденсируется, что приводит к таким последствиям:
- Снижению термического сопротивления конструкции.
- Сокращению срока службы строительного материала. При похолодании вода превращается в лед и расширяется, вызывая внутренние разрушения.
- Развитию колоний плесени и грибка (при увлажнении поверхности).
Строительные материалы имеют разную паропроницаемость. Наименьший показатель у тяжелого железобетона (панельные дома) — 0,03 мг/м*ч*Па, наибольший — у газобетонных блоков — 0,23 (при плотности 400 кг/куб. м).
Сельское хозяйство
При снижении температуры воздуха влага конденсируется на побегах и листьях растений. При частых повторениях это провоцирует заболевания. Таким образом, знание точки конденсации водяного пара позволяет планировать профилактические и лечебные мероприятия.
Влага конденсируется на листьях растений.
В засушливых регионах, наоборот, конденсация атмосферной влаги может частично заменить систему орошения. Селекционеры работают над выведением сортов, способных усваивать воду таким образом. Тогда знание критической точки поможет определить необходимую производительность поливальных установок, если прогноз погоды в ближайшее время не предвещает дождей.
Меры защиты некоторых растений, например винограда, тоже планируют с учетом данного параметра. Если он высокий, значит, воздух содержит много влаги, и повреждения от заморозков, в т.ч. радиационных, будут умеренными.
Небольшой экскурс в физику явления
Точка росы – это температура воздуха, при которой излишки содержащейся в нем влаги выпадают в виде конденсата. Почему ее становится слишком много? Дело в том, что теплый воздух удерживает большое количество водяных паров, холодный – гораздо меньше. Именно эта разница при перепаде температур образует конденсат. Примером явления служат капли воды на холодных водопроводных трубах или окнах, туман.
Что еще нужно знать про точку росы:
- Чем выше влажность, тем она ближе к температуре воздуха, и наоборот.
- Ее значение не может быть выше температуры воздуха.
- Конденсат всегда появляется на холодных поверхностях. Это объясняется тем, что теплый воздух рядом с ними охлаждается, и его влажность снижается.
Единица измерения точки выпадения конденсата – градусы Цельсия.
Количественная оценка влажности.
Для того чтобы количественно оценить влажность воздуха, пользуются, в частности, понятиями абсолютной и относительной влажности.
Абсолютная влажность — это количество граммов водяного пара, содержащееся в 1 3м воздуха при данных условиях, т. е. это плотность водяного пара ρ, выраженная в г/м3.
Относительная влажность воздуха φ — это отношение абсолютной влажности воздуха ρ к ρ0плотности насыщенного пара при той же температуре. Относительную влажность выражают в процентах:
.Концентрация пара связана с давлением (p0 = nkT), поэтому относительную влажность можно определить как процентное отношение парциального давления p пара в воздухе к давлению p0 насыщенного пара при той же температуре:
Под парциальным давлением понимают давление водяного пара, которое он производил бы, если бы все другие газы в атмосферном воздухе отсутствовали.
Миф о причинах выпадения конденсата
Многие ошибочно полагают, что образование конденсата – это недостаток пластиковых окон, ведь на деревянных конструкциях этого не наблюдалось. Это абсолютно неверно. Все дело в том, что у устаревших деревянных конструкций, которым была присуща естественная вентиляция, воздухопроницаемость составляла 0,4 м²чПа/кг. Избыточная влага вместе с теплым воздухом сквозь щели и структуру самого дерева выходила наружу, а на смену приходил более холодный, но и более сухой наружный воздух, на нагрев которого приходилось тратить дополнительную тепловую энергию. Это было и причиной увеличения затрат на теплоснабжение. У ПВХ окон показатель воздухопроницаемости существенно ниже, всего 1 м²чПа/кг, что обеспечивает герметичность конструкции. Однако в этом случае влага остается внутри помещения и при повышенной влажности оседает капельками воды на холодных поверхностях.
Некоторые сведения о том, как рассчитать толщину утеплителя
Для того чтобы приступить к расчету термоизоляции, нам необходимо, прежде всего, высчитать Ro, затем узнать требуемое термическое сопротивление Rreq по следующей таблице (сокращенный вариант).
Требуемые значения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций
| Зданиепомещение | Градусо-сутки отопительного периода D d , °С·сут | Приведенное сопротивление теплопередаче ограждений R req , м2·°С/Вт | |||
| стены | покрытия | чердачного перекрытия и перекрытия над холодными подвалами | окна и балконной двери, витрины и витража | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1. Жилое, лечебно-профилактическое и детское учреждение, школа, интернат | 2 000 | 2,1 | 3,2 | 2,8 | 0,30 |
| 4 000 | 2,8 | 4,2 | 3,7 | 0,45 | |
| 6 000 | 3,5 | 5,2 | 4,6 | 0,60 | |
| 8 000 | 4,2 | 6,2 | 5,5 | 0,70 | |
| 10 000 | 4,9 | 7,2 | 6,4 | 0,75 | |
| 12 000 | 5,6 | 8,2 | 7,3 | 0,80 | |
| а | — | 0,00035 | 0,005 | 0,00045 | — |
| b | — | 1,4 | 2,2 | 1,9 | — |
| 2. Общественное, административное, бытовое и другие помещения с влажным или мокрым режимами | 2 000 | 1,8 | 2,4 | 2,0 | 0,3 |
| 4 000 | 2,4 | 3,2 | 2,7 | 0,4 | |
| 6 000 | 3,0 | 4,0 | 3,4 | 0,5 | |
| 8 000 | 3,6 | 4,8 | 4,1 | 0,6 | |
| 10 000 | 4,2 | 5,6 | 4,8 | 0,7 | |
| 12 000 | 4,8 | 6,4 | 5,5 | 0,8 | |
| а | — | 0,0003 | 0,0004 | 0,00035 | 0,00005 |
| b | — | 1,2 | 1,6 | 1,3 | 0,2 |
Коэффициенты a и b необходимы для тех случаев, когда значение D d , °С·сут отличается от приведенного в таблице, тогда R req , м2·°С/Вт рассчитывается по формуле R req = a D d + b. Для колонки 6 первой группы зданий существуют поправки: если значение градусо-суток менее 6000 °С·сут, a = 0,000075, а b = 0,15, если тот же показатель в диапазоне 6000-8000 °С·сут, то a = 0,00005, b = 0,3, если же более 8000 °С·сут, то a = 0,000025, а b = 0,5. Когда все данные будут собраны, приступаем к расчету термоизоляции.
Теперь выясним, как рассчитать толщину утеплителя. Здесь придется обратиться к математике, поэтому будьте готовы поработать с формулами. Вот первая из них, по ней определяем требуемое условное сопротивление теплопередаче Roусл. тр = R req/r. Данный параметр нам нужен для определения требуемого сопротивления теплопередачи утеплителя Rуттр = Roусл. тр – (Rв + ΣRт. изв + Rн), здесь ΣRт. изв является суммой термического сопротивления слоев ограждения без учета теплоизоляции. Находим толщину утеплителя δут = Rуттр λут (м), причем λут берется из таблицы Д.1 СП 23-101-2004 , и округляем полученный результат в большую сторону до конструктивного значения с учетом номенклатуры производителя.
На фото – теплопоступления и теплопотери в помещении общественного здания, xiron.ru
Фото таблицы определения поправочного коэффициента для расчета теплопотерь, radiatorprado.ru
На фото – таблица теплопотерь при морозе в утепленном и неутепленном жилье, idea5.narod.ru
Фото основной причины высоких теплопотерь, intekosib.ru
На фото – поправочный коэффициент к расчетной разности температур, 56kss.ru
Место расположения показателя
Уровень точки росы зависит от ряда факторов. При возведении дома нужно помнить, что он будет неодинаковым в стене, утепленной снаружи, изнутри в поверхности, неутепленной вовсе. От точности определения показателя зависит, где и в каком количестве появится конденсат
Важно проектировать здание с выносом точки росы подальше от внутренней поверхности конструкции или вообще за пределами капитальных стен
Утепление стен изнутри
Опытные специалисты не рекомендуют производить утепление стен только изнутри здания. Это неизбежно вызывает сдвиг показателя в направлении жилья. Причина – удержание тепла внутри термоизоляционным материалом, в результате чего стена снаружи остается холодной. Итогом становится появление влаги в толще.
Неприятные явления со скоплением влаги будут протекать весь холодный сезон. Постепенно испортятся все слои стены, не только утеплитель. Пострадает даже финишная отделка. Поэтому при желании термоизолировать стены изнутри предварительно утепляют их снаружи. Есть другие случаи, когда внутреннее утепление разрешено:
- регулярное качественное протапливание дома;
- высокие средние температуры в регионе;
- организация эффективной вентиляции;
- большая толщина основного материала для стен вкупе с толщиной утеплителя менее 5 см.
Утепление стен снаружи
Точка росы при правильно организованном утеплении деревянного, кирпичного, бетонного дома смещается наружу, к улице. Это означает, что она будет находиться в таких местах:
- В стене ближе к наружному краю. Причина – малая толщина утеплителя, поэтому влага все-таки присутствует в толще материала. Если конденсат начнет появляться, придется сделать слой теплоизолятора более толстым.
- В утеплителе. Такой температурный показатель можно считать лучшим. Вода не проникает в стену, не накапливается, своевременно выветривается. Срок службы здания не сокращается.
Самая безопасная для постройки точка росы достигается при прокладывании теплоизолятора толстым слоем. Она не сдвигается внутрь стен, которые остаются сухими круглогодично. Даже если утеплитель повредится от действия влаги, его будет несложно заменить. При избыточной толщине теплоизолятора проблем не возникнет, разве что финансовые траты будут более значительными
Еще одно важное правило эффективного утепления таково: материал для обшивки по паропроницаемости должен превосходить материал стен
Здание без утепления
Точка росы в неутепленных конструкциях размещается внутри. Точное положение зависит от региона проживания, температурных перепадов, толщины стен. Вот основные варианты «поведения» показателя:
- Смещение наружу. Изнутри стены дома будут сухими, снаружи могут начать деформироваться, рушиться. Скорость разрушения зависит от количества конденсата, который скапливается в материале.
- Расположение ближе к внутренней поверхности. При сильном снижении уличной температуры стены намокают.
- Передвижение непосредственно на внутреннюю поверхность. Стены постоянно намокают, появляется плесень. Если материал каркаса обладает высокой теплопроводностью, явления наблюдаются круглый год.
Окна
Пластиковые конструкции считаются непроницаемыми для воздуха. Нередко на них скапливается конденсат, что также связано с неправильным положением температурного показателя. Борьба с проблемой ведется такими методами:
- повышение температуры вблизи поверхности стеклопакетов;
- уменьшение влажности воздуха в жилище (улучшение вентиляции).
При наличии конденсата проще всего регулярно проветривать помещение. Делать это следует минимум дважды в сутки. С металлопластиковыми окнами ситуация иная, ведь они являются паропроницаемыми. Запотевание окон обычно случается при резком падении уличной температуры. В остальных случаях проблем с конденсатом не возникает.
