точка росы что это значит в физике
Точка росы и ее расчет
Точка росы — показатель, играющий важную роль во многих сферах. В строительстве его учитывают при расчете толщины утеплителя. Потребуются специальные измерительные инструменты и знание формул.
Что такое точка росы
Термин обозначает температуру, при которой наступает предельное насыщение воздуха водяным паром. При охлаждении его ниже критической точки образуются капли на предметах или туман.
Примеры (данные приведены в граммах):
Показатель относительной влажности означает, какую долю текущее удельное количество пара составляет от максимально возможного. Например, если этот параметр равен 34,5% при +28°С, содержание пара в воздухе будет равно 27,26*0,345=9,4047 г/куб. м. Исходя из приведенного перечня, при охлаждении до +10°С относительная влажность достигнет примерно 100%, т.е. данная температура при таких условиях является точкой росы. Если воздух охладится еще сильнее, количество пара станет избыточным, и часть его выпадет в конденсат.
Сферы применения понятия
Переход влаги в жидкое агрегатное состояние существенно меняет условия жизни и трудовой деятельности людей, отражается на работе конструкций и механизмов. Поэтому во многих сферах точке выпадения пара в осадок уделяют особое внимание.
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.
В случае наличия в их толще участков с температурой насыщения или ниже он конденсируется, что приводит к таким последствиям:
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.
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.
При низком расположении зоны конденсации пара укутывают побеги либо поливают участок.
Комфортные значения для человека
Большинство людей чувствует себя хорошо при следующих условиях:
Для таких параметров пар начинает конденсироваться при +10,5°С.
Расчет точки росы
Существует несколько способов определения параметра.
По математической формуле
Применяют следующее выражение:
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.
В специальные поля вводят данные:
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.
В отличие от онлайн-сервисов, популярные программы от хорошо зарекомендовавших себя разработчиков имеют 100%-ную надежность.
Специальные инструменты
Существуют тепловизоры с функцией расчета точки росы. Объекты с такой и более низкой температурой помечаются на экране особым образом.
Влажность измеряют с помощью приборов:
Таблицы
В интернете и специальной литературе публикуются таблицы со значениями точки образования росы для воздуха с разными параметрами.
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 |
0 | -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 | 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 | 0 | 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 | 0 | 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 |
Место расположения
Помимо значения точки образования росы, строительному инженеру необходимо рассчитать ее положение внутри ограждающей конструкции. От этого зависит, где и в каком количестве будет появляться жидкость.
Принимаются во внимание следующие факторы:
При проектировании точку образования конденсата стремятся вынести подальше от внутренней поверхности ограждающей конструкции.
Наилучшим является вариант, в котором она находится за пределами капитальных элементов сооружения.
Вариации поведения точки росы
Положение плоскости с температурой насыщения зависит от наличия и способа применения утеплителя. Необходимо рассмотреть несколько случаев.
В неутепленных стенах
В этом варианте критическая точка всегда находится внутри конструкции.
Положение зависит от ее толщины и перепада между наружной и внутренней температурами:
Сказанное не относится к каркасному дому, стены которого состоят из утеплителя и паронепроницаемой обшивки.
В утепленных снаружи стенах
В этом варианте критическая точка смещается в сторону улицы.
Она может располагаться:
Утеплитель должен превосходить основной материал стены по коэффициенту паропроницаемости. В противном случае влага будет накапливаться на границе между ними. Таким образом, нельзя утеплять пенопластом, коэффициент паропроницаемости которого составляет 0,05 мг/м*ч*Па, стены из кирпича (0,17) и газобетона (0,11-0,23).
В утепленных изнутри стенах
Критическая точка смещается в сторону помещения. Возможные варианты:
К внутреннему утеплению прибегают только в крайнем случае. Например, если наружной стороной стена выходит в шахту лифта. В других ситуациях теплоизолятор размещают извне, иначе срок службы конструкции сильно сокращается.
В пластиковых окнах
Металлопластиковые окна представляют собой паронепроницаемые изделия.
Поэтому имеются только 2 варианта температуры поверхности со стороны помещения:
Во втором случае окна «потеют».
Как сместить точку росы в стене
Проблема решается 3 способами:
С целью подсушивания воздуха делают следующее:
При относительной влажности ниже 40% люди чувствуют себя некомфортно. Пересыхают кожа и слизистые в дыхательных путях, становится трудно дышать. Деревянные предметы в таких условиях растрескиваются.
Повышение температуры в помещении требует увеличения затрат на отопление, поэтому данный метод является экономически невыгодным.
Целесообразнее утеплить строение.
Какие условия необходимо учитывать
Способ смещения зоны выпадения пара в осадок выбирают в зависимости от микроклимата в жилище.
О необходимости подсушить воздух свидетельствуют следующие признаки:
При отсутствии таких явлений следует заняться утеплением строения.
Возможные последствия
Наличие условий для конденсации влаги в толще стены может никак не сказаться на ее долговечности. Все зависит от количества проникающей влаги. Например, в наружные слои толстой бетонной стены пар поступает в мизерных объемах и потому не способен вызвать ощутимых разрушений.
В газобетонной конструкции, наоборот, его количество превышает допустимый минимум, поэтому выносу зоны конденсации пара за пределы кладки следует уделить особое внимание.
Таким образом, в каждом случае требуется выполнить индивидуальный расчет.
Некоторые факты
Вопрос положения критической точки в стене снимается, если оклеить ее изнутри пароизоляционным материалом. Такими свойствами обладают некоторые виды отделки, например виниловые обои. Пар в конструкцию не поступает, и та будет сухой независимо от распределения температур. Исключением является случай, когда стена промерзает насквозь, а критическая точка оказывается на внутренней поверхности.
Обшивку ограждающих элементов пароизоляцией практикуют в странах Западной Европы. Но у этого решения есть недостаток: для отвода избыточной влаги приходится увеличивать кратность воздухообмена, т.е. производительность вентиляции. Это влечет за собой рост теплопотерь и, как следствие, расходов на отопление. Дом с «дышащими», т.е. паропроницаемыми, стенами обходится дешевле.
Полезные рекомендации
Чтобы относительная влажность в жилище не превышала нормальных значений (40%-60%), следует обеспечить работу вентиляции. Для этого необходим приток воздуха извне. В домах и квартирах с естественной вентиляцией он, согласно проекту, должен поступать через щели в окнах.
Но в результате их замены на герметичные металлопластиковые изделия притока воздуха нет. Вентиляция не работает, даже если вытяжные каналы оборудовать вентиляторами. Проблему решают установкой оконных или стенных клапанов.
Также следует обеспечить наличие зазора под межкомнатными дверями.
Сейчас действующий прораб на одной крупной строительной фирме, занимающейся застройкой коттеджных посёлков и строительством частных домов. Раннее сам на протяжении 14 лет в качестве исполнителя занимался строительством домов и ремонтом жилых помещений.
Точка росы
На приведённой диаграмме представлено максимальное содержание водяного пара в воздухе на уровне моря в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем выше равновесное парциальное давление пара.
Точка росы определяется относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем точка росы выше и ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем точка росы ниже фактической температуры. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.
Формула для приблизительного расчёта точки росы в градусах Цельсия (только для положительных температур):
Tp = точка росы, a = 17.27, b = 237,7 °C, , T = температура в градусах Цельсия, RH = относительная влажность в объёмных долях (0 ln — натуральный логарифм.
Формула обладает погрешностью ±0.4 °C в следующем диапазоне значений:
Содержание
Точка росы и коррозия
Точка росы воздуха — важнейший параметр при антикоррозионной защите, говорит о влажности и возможности конденсации. Если точка росы воздуха выше, чем температура подложки (субстрат, как правило поверхность металла), то на подложке будет иметь место конденсация влаги.
Краска, наносимая на подложку с конденсацией, не достигнет должной адгезии, за исключением случаев использования красок, разработанных по специальной рецептуре (Справку можно получить в Технологической карте продукта или покрасочной спецификации).
Таким образом, последствием нанесения краски на подложку с конденсацией будет плохая адгезия и образование дефектов, таких как шелушение, пузырение и др., приводящее к преждевременной коррозии и/или обрастанию.
Определение точки росы
Значения точки росы в градусах °C для ряда ситуаций определяют с помощью пращевого психрометра и специальных таблиц. Сначала определяют температуру воздуха, затем влажность, температуру подложки и с помощью таблицы Точки росы определяют температуру, при которой не рекомендуется наносить покрытия на поверхность.
Если вы не можете найти точно ваши показания на пращевом психрометре, то найдите один показатель на одно деление выше по обеим шкалам, как относительной влажности, так и температуры, а другой показатель соответственно на одно деление ниже и интерполируйте необходимое значение между ними. Стандарт ISO 8502-4 используется для определения относительной влажности и точки росы на стальной поверхности, подготовленной для окраски.
Таблица температур
Температура, шарика сухого термометра, °С | 0 | 2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 | 22,5 | 25 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Относительная влажность % | |||||||||||
20 | −20 | −18 | −16 | −14 | −12 | −9,8 | −7,7 | −5,6 | −3,6 | −1,5 | −0,5 |
25 | −18 | −15 | −13 | −11 | −9,1 | −6,9 | −4,8 | −2,7 | −0,6 | 1,5 | 3,6 |
30 | −15 | −13 | −11 | −8,9 | −6,7 | −4,5 | −2,4 | −0,2 | 1,9 | 4,1 | 6,2 |
35 | −14 | −11 | −9,1 | −6,9 | −4,7 | −2,5 | −0,3 | 1,9 | 4,1 | 6,3 | 8,5 |
40 | −12 | −9,7 | −7,4 | −5,2 | −2,9 | −0,7 | 1,5 | 3,8 | 6,0 | 8,2 | 10,5 |
45 | −10 | −8,2 | −5,9 | −3,6 | −1,3 | 0,9 | 3,2 | 5,5 | 7,7 | 10,0 | 12,3 |
50 | −9,1 | −6,8 | −4,5 | −2,2 | 0,1 | 2,4 | 4,7 | 7,0 | 9,3 | 11,6 | 13,9 |
55 | −7,9 | −5,6 | −3,3 | −0,9 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,4 | 10,7 | 13,0 | 15,3 |
60 | −6,8 | −4,4 | −2,1 | 0,3 | 2,6 | 5,0 | 7,3 | 9,7 | 12,0 | 14,4 | 16,7 |
65 | −5,8 | −3,4 | −1,0 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,5 | 10,9 | 13,2 | 15,6 | 18,0 |
70 | −4,8 | −2,4 | 0,0 | 2,4 | 4,8 | 7,2 | 9,6 | 12,0 | 14,4 | 16,8 | 19,1 |
75 | −3,9 | −1,5 | 1,0 | 3,4 | 5,8 | 8,2 | 10,6 | 13,0 | 15,4 | 17,8 | 20,3 |
80 | −3,0 | −0,6 | 1,9 | 4,3 | 6,7 | 9,2 | 11,6 | 14,0 | 16,4 | 18,9 | 21,3 |
85 | −2,2 | 0,2 | 2,7 | 5,1 | 7,6 | 10,1 | 12,5 | 15,0 | 17,4 | 19,9 | 22,3 |
90 | −1,4 | 1,0 | 3,5 | 6,0 | 8,4 | 10,9 | 13,4 | 15,8 | 18,3 | 20,8 | 23,2 |
95 | −0,7 | 1,8 | 4,3 | 6,8 | 9,2 | 11,7 | 14,2 | 16,7 | 19,2 | 21,7 | 24,1 |
100 | 0,0 | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 12,5 | 15,0 | 17,5 | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
Диапазон комфорта
Точка росы: что это такое, таблица, формула, расчет
Природа появления росы
Конденсация воды на различных поверхностях происходит следующим образом. Атмосферный воздух всегда более или менее насыщен водяным паром. При понижении температуры вода переходит из газообразного состояния в жидкое. Это происходит, когда окружающий воздух соприкасается с более холодными поверхностями и происходит потеря тепла. Это приводит к образованию капель воды.
Утренняя роса легко объясняется законами физики
Температура, при которой водяной пар из воздуха меняет свое агрегатное состояние на жидкое, называется точкой росы.
Чем выше содержание водяного пара в воздухе (или другой газовой смеси), тем выше температура конденсации воды, или точка росы. Например, при относительной влажности 100% точка росы в точности совпадает с температурой воздуха. И наоборот, чем ниже относительная влажность, тем ниже точка росы. Это означает, что для образования конденсата воздух должен охлаждаться сильнее.
Что такое точка росы
Точка росы – это температура, при которой начинает образовываться конденсат.
Этот термин относится к температуре, при которой воздух становится насыщенным водяным паром до предела. При охлаждении ниже критической точки на предметах образуются капли или туман.
Это явление основано на том, что максимальная паропроизводительность кубического метра воздуха изменяется в зависимости от его температуры.
Примеры (данные приведены в граммах):
Значение относительной влажности показывает, каково текущее заданное количество водяного пара по отношению к максимально возможному количеству. Например, если этот параметр равен 34,5% при температуре +28°C, то содержание водяного пара в воздухе составит 27,26*0,345=9,4047 г/м3. Из вышеприведенного утверждения следует, что при охлаждении воздуха до +10°C относительная влажность достигнет примерно 100%, т.е. эта температура является точкой росы в данных условиях. Если воздух охлаждается еще больше, образуется слишком много водяного пара, часть которого конденсируется.
Сферы применения понятия
Переход влаги в жидкое состояние существенно изменяет условия жизни и работы людей и влияет на функционирование конструкций и механизмов. Поэтому во многих областях особое внимание следует уделять месту осаждения паров.
Строительство
Оболочка большинства зданий является паропроницаемой. Исключение составляют металлические цеха и гаражи. Относительная влажность воздуха в помещении выше, чем на улице, и водяной пар проникает через стены под парциальным давлением.
Здания имеют паропроницаемость, которая зависит от типа строительного материала.
Если в их толще есть участки с температурой насыщения или ниже, происходит конденсация, вызывающая эти эффекты:
Строительные материалы имеют различную паропроницаемость. Самый низкий – в тяжелом железобетоне (здания с перекрытиями) – 0,03 мг/м*ч*Па, самый высокий в газобетонных блоках – 0,23 (при плотности 400 кг/куб. м).
Сельское хозяйство
Когда температура воздуха понижается, влага конденсируется на побегах и листьях растений. При частом повторении это приводит к заболеваниям. Таким образом, знание точки конденсации позволяет планировать профилактические и лечебные мероприятия.
Влага конденсируется на листьях растений.
С другой стороны, в засушливых регионах конденсация атмосферной влаги может частично заменить систему орошения. Селекционеры работают над выведением сортов, способных поглощать воду таким образом. Тогда знание критической точки поможет определить необходимую мощность орошения, если прогноз погоды не предсказывает дождя в ближайшем будущем.
Меры по сохранению некоторых растений, например, винограда, также планируются с учетом этого параметра. Если он высокий, это означает, что в воздухе содержится много влаги и повреждения от мороза, включая радиационные, будут умеренными.
Если точка росы низкая, побеги укрывают или поливают участок.
Где должна находится точка росы
Идеальным местом для точки росы в стене является теплоизоляция на внешней стороне стены. Толщина изоляции на стене должна быть такой, чтобы в самый холодный период времени конденсат не стекал в саму стену, а если и стекал, то не оставался там надолго.
Точка росы в изоляции
Разрушительное воздействие точки росы в теле несущей стены можно увидеть в следующей статье.
Стены на основе пористых материалов, таких как пеноблоки и сэндвич-блоки, кирпич и подобные материалы, требуют более высокого слоя теплоизоляции, поскольку они впитывают и накапливают влагу. Поэтому даже кратковременная (несколько дней) точка росы в пористой стене может оказать разрушительное воздействие на внутреннюю целостность. Таким образом, так называемые теплые кладочные материалы могут быть эффективны только в определенных регионах, где зимы менее морозные.
Однако, если прогнозируется, что точка росы будет периодически перемещаться вглубь стены дома, или если это вероятно, этот факт следует учитывать при выборе кладочного материала. В таких случаях хорошо подходят кладочные материалы высокой плотности, которые могут выдержать несколько циклов замораживания-оттаивания без повреждений. С высоким коэффициентом морозостойкости. К таким морозостойким материалам относятся кирпич и пенобетон.
Индексы морозостойкости наиболее часто используемых стеновых материалов
Как рассчитать точку росы в стене с утеплителем
Невозможно точно рассчитать одно место в стене, где будет образовываться конденсат. Потому что точка росы зависит от нескольких параметров и является переменной величиной. Можно только рассчитать определенное расстояние в толщине стены, где будет образовываться жидкость при различных изменениях температуры снаружи дома.
Например, если температура внутри помещения стабильна, а на улице становится холоднее, точка росы будет перемещаться вдоль толщины стены, ближе к помещению.
Эта формула может быть использована для максимально точного расчета точки росы как для однородных, так и для многослойных стен.
Рассчитать точку росы для любой многослойной стены довольно просто, необходимы следующие данные:
Чтобы определить, в какой части проектируемой стены будет находиться точка росы и конденсат, необходимо знать две величины.
Если разница между вышеуказанными значениями положительная, точка росы находится внутри теплоизоляции, если значение отрицательное, точка росы будет накапливать жидкость внутри стены или дома.
Другими словами, если температура на границе раздела между изоляцией и стеной выше с положительным знаком, чем температура точки росы из таблицы, в изоляции образуется конденсат.
В качестве примера возьмем следующие условия:
Температура точки росы в регионе с влажностью 60% и комнатной температурой 21ᵒC согласно таблице составит 12,9 ᵒC. Температура воздуха на границе между теплоизоляцией и стеной составляет 15 ᵒC.
Разница между этими значениями составляет 15 ᵒC – 12,9 ᵒC = +2,1
Если разница между приведенными выше значениями положительная, как в нашем случае, точка росы находится в теплоизоляции, если значение отрицательное, точка росы будет собирать жидкость внутри стены или дома.
В нашем случае температура выделения паров жидкости возникает до того, как насыщенный воздух достигнет основной стены. И конденсат будет оседать в изоляции, а не в несущей стене дома или внутри дома.
В связи с этим возникает вопрос: если мы возьмем температуру точки росы при заданном уровне влажности из имеющейся таблицы, как мы рассчитаем температуру между слоями стены?
Температуру на границе между двумя пристенными слоями относительно легко рассчитать по следующей формуле:
Tc (температура между слоями стенки) = (t2 – t1)x (S1x0.01/k) / (S1x0.01/k), где :
t2 – температура внутреннего воздуха
t1 – внешняя температура
S1 – толщина материала стенки
k – тепловой коэффициент материала стенки
Возьмем в качестве примера регион, где точка росы составляет 12,9 ᵒC в регионе с влажностью 60%, температура внутри помещения 21 ᵒC, а наружная температура на 12 ᵒC ниже нуля.
Теперь нам нужно рассчитать для этих условий, какая температура будет между стандартной стеной из полуторного кирпича толщиной 38 см и внешней изоляцией из пенопласта толщиной 10 см. Вычтите температуру точки росы из таблицы.
Для этого воспользуемся формулой, приведенной выше.
Tc (температура между слоями стенки) = (t2 – t1)x (S1x0.01/k1) / (S2x0.01/k2)
t2 = +21ᵒC (температура внутреннего воздуха)
S1 = 38 см (толщина стенки)
K1 = 0,6 (коэффициент термического сопротивления кирпича)
S2 = 10 см (толщина пенопластовой изоляции)
K2 = 0,04 (коэффициент термического сопротивления пеноматериала)
Расчет температуры между кирпичной стеной и пеноизолом, при выбранных нами климатических условиях, будет выглядеть следующим образом:
( +21 – (-13ᵒC))x(38×0.01/0.6) / (10×0.01/0.04) = 9.52
Рассчитанная точка росы находится в стене.
Как видите, точка росы отрицательна, т.е. в кирпичной стене будет достигнуто состояние конденсации и в ней будет накапливаться влага.
Приведенный выше расчет точки росы является более точным с погрешностью до 0,5 градуса Цельсия, в отличие от некоторых онлайн-калькуляторов и других устройств, которые не учитывают различные структуры материала.
Расчет точки росы онлайн калькулятор
В Интернете существует множество программ, с помощью которых можно рассчитать приблизительное положение точки росы на стене. Программа рассчитывает точку росы на основе ряда критериев, которые необходимо ввести вручную. Она включает информацию о материале, из которого будет возводиться стена, количестве и толщине слоев стены, температуре воздуха внутри и снаружи здания и влажности. Онлайн-калькулятор прост в использовании для расчетов. Наряду с цифровыми расчетами вы можете увидеть диаграммы и графики движения точки росы в зависимости от изменения температуры воздуха. Однако результаты расчетов многих калькуляторов различаются, и точность расчетов неизвестна.
Калькулятор точки росы онлайн
Если не учитывать точку росы
В строительной отрасли пренебрежение правилами может привести к нежелательным последствиям. Металл, кирпич, бетон, дерево и другие материалы будут иметь более короткий срок службы. Образование конденсата в области материалов полимерной плотности при их установке в качестве теплоизоляции недопустимо и приводит к следующим проблемам
Как сдвинуть точку росы в стене
Если после выполнения всех расчетов вы не удовлетворены положением точки росы, следует рассмотреть возможность ее перемещения. Это можно сделать следующим образом:
Подходящий вариант следует выбирать в зависимости от климатических условий местности, конструктивных особенностей дома, финансовых возможностей и используемых строительных материалов.
Игнорирование такого явления, как конденсат в настенной “духовке”, может обойтись слишком дорого. Минимум – неприятный запах в помещении и постоянная сырость. Максимум – большие колонии плесени, повреждающие внутреннюю отделку стен, разрушающие изоляцию и здоровье жильцов. Поэтому расчет точки росы очень важен, если вы хотите построить надежные и сухие стены в своем доме.
О точке росы в пластиковых окнах
Когда речь заходит о точке росы для пластиковых окон, многие представляют себе определенное, секретное место. В действительности, как мы уже убедились, увидеть точку росы невозможно. Повторим еще раз: точка росы – это температура, при которой водяной пар в воздухе насыщается и конденсируется после охлаждения до нее. Существуют специальные таблицы, позволяющие рассчитать точку росы для определенной относительной влажности и определенной температуры. Одна из таких таблиц показана ниже.
Точка росы для относительной влажности
Обратите внимание. Предположим, что влажность воздуха составляет 50%, а температура +21 градус. При этих условиях точка росы равна +10,2. Что это значит? Если температура поверхности в квартире опустится до +10,2 градусов, на ней образуется конденсат. Как правило, самыми холодными поверхностями в квартире являются пластиковые окна, поэтому именно туда чаще всего попадает лишняя влага.
Люди часто сталкиваются с конденсатом на стеклопакетах. Исходя из того, что было сказано выше, с конденсатом можно бороться двумя способами – повышением температуры окон и снижением влажности в квартире. Комфортный уровень влажности может быть достигнут путем обеспечения нормального воздухообмена. Любая лишняя влага – от белья, кипящей кастрюли и т.д. – Любая лишняя влага – от стирки, кастрюль и т.д. – должна уходить и не скапливаться в помещении. Прежде всего, квартиру следует регулярно проветривать. Частота проветривания определяется индивидуально, но мы рекомендуем делать это не менее 10 минут два раза в день. Также не забывайте использовать специальные вентиляционные клапаны.
Безвредное местонахождение точки росы
Есть исключения, которые при возникновении точки росы совершенно не вредят стенам, окнам и другим материалам. Если, например, конденсат образуется на внешней стороне стены на теплоизоляции, это не повлияет на внутреннюю конструкцию и микроклимат.
Это наиболее благоприятное положение для точки росы, так как в холодную погоду капли влаги не будут проникать через стену. Точка росы может также располагаться на внутренней стороне самой стены, если она находится близко к внешней поверхности, чтобы внутренняя часть конструкции оставалась сухой.
Во всех остальных случаях могут возникнуть побочные эффекты. Чтобы избежать таких последствий, ни в коем случае нельзя утеплять стены изнутри. Такая изоляция приведет к следующим последствиям:
Чтобы избежать этого состояния, необходимо регулярно проверять это значение. В случае возникновения опасных значений необходимо немедленно принять срочные меры. Однако с самого начала следует знать, что теплоизоляции не место на внутренних стенах дома.
Способы определения точки росы
Вы можете легко измерить точку росы самостоятельно. Существует несколько методов его расчета. Важно выбрать тот, который наиболее удобен и практичен. Главное понимать, что после расчета вы сможете получить лишь приблизительное значение, так как точные данные по некоторым показателям определить невозможно. Давайте рассмотрим каждый метод отдельно.
По специальной формуле
Эта формула является одним из наиболее точных способов определения точки росы. Проблема, однако, заключается в том, что вам необходимо знать и другие значения, чтобы использовать их для расчета окончательного значения. Формула выглядит следующим образом:
A, b – константы (17.27; 237.7);
T – температура воздуха;
Rh – относительная влажность воздуха.
Погрешность этого расчета одна из самых маленьких – она составляет всего 0,5 градуса Цельсия. Однако при этом необходимо знать температуру и относительную влажность, что не всегда возможно.
При помощи специальных калькуляторов
В настоящее время существуют различные онлайн-сервисы, с помощью которых можно легко рассчитать точку росы. В этих специальных мини-программах уже введены все фиксированные данные и приблизительные значения, которые также необходимы для более точных расчетов. Все, что вам нужно сделать, это ввести необходимые значения и посмотреть результат.
Вводимая информация обычно включает материал, по которому рассчитывается значение, и его толщину. Однако эта информация должна быть введена как для внутренней, так и для внешней стороны. Затем программа выведет таблицу со следующими данными:
На основании этих данных будет легко понять, в каком состоянии находятся стены помещения и что необходимо применить. Однако нет уверенности в том, что такие калькуляторы дадут точные результаты, поэтому следует соблюдать осторожность.
Кроме того, в некоторых случаях требуются следующие данные:
Расширенные программы можно даже загружать на устройства. Они имеют гораздо более высокий приоритет, чем традиционные онлайн-калькуляторы, потому что уже используют гораздо больше данных для получения результата, что означает, что точка росы будет определена более точно. Кроме того, сразу после окончательного расчета на экране появится специальный график, который представляет собой схематическое изображение точки росы в стене.
Как использовать полученный результат?
Как вы уже поняли, хорошая теплоизоляция – это такая теплоизоляция (сейчас мы говорим о внешней теплоизоляции фасада), при которой точка росы находится в середине теплоизоляции. Этот параметр зависит от многих факторов, например, теплоизоляционные свойства изоляционного материала снижаются с увеличением содержания воды, т.е. в качестве изолятора следует использовать материал с низким водопоглощением.
Как рассчитать необходимую толщину изоляции, чтобы точка росы находилась внутри изоляции? Здесь важны свойства изоляции и стен: чем толще изоляция, тем быстрее проходит холод. Из этого можно сделать вывод, что пористый материал будет иметь лучшие теплоизоляционные свойства, а стена из плотного бетона потребует больше изоляции, чем стена из шлакоблоков.
Связь точки росы и строительства
Значение точки росы напрямую зависит от относительной влажности и температуры снаружи и внутри здания. Например, если температура за окном 8˚C, а температура внутри дома 22˚C, и относительная влажность составляет 45%, на наружной стене образуется конденсат.
Существуют и другие факторы, влияющие на точку росы, такие как региональные климатические условия, изоляция всех ограждающих конструкций здания, качество и тип системы отопления, длительность пребывания (постоянное или временное, как в доме или гараже) и вентиляция.
Строителям очень важно знать показатель точки росы, чтобы точно рассчитать место образования конденсата на стенах и определить необходимую толщину изоляции. Зная это, можно максимально снизить потери тепла в холодное время года.
Расположение точки росы может меняться в зависимости от толщины стены. Она зависит от толщины и типа материалов самой стены и утеплителя, температуры и влажности воздуха внутри и снаружи здания.
Каждый материал, используемый для строительства и отделки стен, за исключением металла, имеет свою степень проницаемости водяного пара. С физической точки зрения, это показатель количества водяного пара, которое материал может пропустить через себя за определенное время.
Паропроницаемость является одним из решающих факторов при выборе теплоизоляционных материалов, а также важна при анализе состояния наружных стен.
В периоды низких температур водяной пар, находящийся под давлением в помещении, будет стремиться выйти через все слои наружных стен. Чем ниже коэффициент паропроницаемости изоляции, тем меньший слой необходимо укладывать. Его коэффициент должен увеличиваться от внутренней части к внешней, как и теплопроводность.
Если все расчеты выполнены правильно, точка росы будет находиться в теплоизоляционном слое стены, ближе к наружной поверхности. В этом случае водяной пар превратится в конденсат и только увлажнит стену. Так зимой накапливается водяной пар, а летом необходимо создать условия для испарения накопленной влаги.
Основным условием хорошей изоляции является создание условий для испарения накопленной влаги. Для этого необходимо произвести специальные расчеты и подобрать отделочные материалы.
Менее подходящим является расположение точки росы в несущей стене дома. Это происходит, если выбран неправильный тип и толщина изоляции.
В худшем случае конденсат находится на внутренней стороне стены. Такая ситуация возможна, если стена вообще не изолирована или если изоляция находится внутри помещения. В последнем случае под изоляцией может образоваться плесень, и промокшая изоляция вообще не будет удерживать тепло.
Последствия неправильных вычислений
При выборе изоляционных материалов важно помнить, что одним из наиболее эффективных способов защиты наружных стен от сырости является правильная укладка слоев изоляции.
Качественная теплоизоляция поможет значительно снизить потери тепла и сделать ваш дом уютнее, а также продлить срок службы ваших стен.
Толстый слой, не пропускающий водяной пар, и пористый слой, пропускающий влагу наружу, должны располагаться на внутренней стороне несущей стены.
Также необходимо создать условия для вентиляции в зоне конденсации. Таким образом, конденсат будет беспрепятственно испаряться.
Правильно утепленная наружная стена поможет снизить потери тепла в отопительный период с 45 до 95% и создать уют в доме.
Если теплоизоляция выбрана неправильно, в ней постепенно будет накапливаться влага, снижая термическое сопротивление стены. Поэтому во второй или максимум в пятый отопительный сезон расходы на отопление возрастут, если речь идет о частном доме, в квартире просто будет намного холоднее зимой.
Профессиональная изоляция – это долгий и дорогостоящий процесс. Сегодня существует множество изоляционных материалов. Не пытайтесь сэкономить на них, так как дешевые материалы придут в негодность уже через несколько отопительных сезонов.
Существует несколько последствий неправильных расчетов, но некоторые из них могут оказать негативное влияние на качество жизни. Основные последствия – постоянно влажные стены, грибок, плесень, грибок и микробы на стенах, которые приводят ко многим хроническим заболеваниям.
Постоянно влажные стены становятся питательной средой для грибков и плесени, а их споры передаются воздушно-капельным путем и вызывают заболевания.
Поскольку влажные помещения трудно отапливать, уровень комфорта в них снижается. А высокая влажность в таких стенах может стать причиной респираторных заболеваний.
Еще одним неприятным последствием просчета является разрушение отделочных материалов – крошится плитка, осыпается кирпич на внешней стене, начинает вспучиваться поверхность внутренней стены.
Невысохший конденсат является основной причиной того, что наружная стена подвержена выветриванию и отслоению отделочных материалов.
Чтобы исправить эту ситуацию, состояние стен и изоляции должно быть проанализировано профессионалом. При правильных расчетах вы сможете исправить все ошибки и создать в своем доме комфортную и теплую обстановку.
О принципах и формулах теплотехнических расчетов для правильного проектирования дома будет рассказано в следующей статье, которую мы настоятельно рекомендуем вам прочитать.
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:
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.
Факторы, влияющие на теплопотери
Тепловые процессы хорошо коррелируют с электрическими процессами: разница температур действует как напряжение, тепловой поток можно рассматривать как ток – для сопротивления нет необходимости создавать специальный термин. Концепция наименьшего сопротивления, называемая в теплотехнике тепловыми мостами, также полностью справедлива.
Если рассмотреть любой материал в поперечном сечении, то довольно легко определить путь теплового потока как на микро-, так и на макроуровне. В качестве первой модели возьмем бетонную стену, в которой, в силу технологической необходимости, сквозные крепления выполнены стальными стержнями произвольного сечения. Сталь проводит тепло немного лучше, чем бетон, поэтому можно выделить три основных тепловых потока
Потери тепла через тепловые мостики в бетоне
Наиболее интересной является модель последнего теплового потока. Поскольку стальной сердечник нагревается быстрее, разница температур между двумя материалами будет возникать ближе к внешней стороне стены. Таким образом, сталь не только сама “выкачивает” тепло наружу, но и увеличивает теплопроводность прилегающих бетонных масс.
Тепловые процессы в пористых средах протекают по аналогичной схеме. Почти все строительные материалы состоят из разветвленной сети твердых материалов, между которыми находится пространство, заполненное воздухом. Поэтому твердый, плотный материал является основным проводником тепла, но из-за его сложной структуры путь, по которому движется тепло, больше площади поперечного сечения. Поэтому вторым фактором, определяющим термическое сопротивление, является неоднородность каждого слоя и всей оболочки здания.
Снижение теплопотерь и смещение точки росы в теплоизоляции наружных стен
Читайте также: Как сделать шезлонг: 175 фото и видео описание того, как и из чего лучше построить шезлонг
Третьим фактором, влияющим на теплопроводность, является накопление влаги в порах. Тепловое сопротивление воды в 20-25 раз ниже, чем воздуха, поэтому если она заполняет поры, общая теплопроводность материала становится еще выше, чем при отсутствии пор. Ситуация становится еще хуже, когда вода замерзает: теплопроводность может увеличиться до 80 раз. Источниками влаги обычно являются воздух в помещении и атмосферные осадки. Поэтому тремя основными методами борьбы с этим явлением являются наружная гидроизоляция стен, использование пароизоляции и расчет влажности, который должен проводиться параллельно с прогнозом теплопотерь.
Полезные рекомендации
Вентиляция должна быть обеспечена таким образом, чтобы относительная влажность в жилище не превышала нормальных значений (40%-60%). Для этого необходим приток воздуха извне. В домах и квартирах с естественной вентиляцией она, по замыслу, должна поступать через щели в окнах.
Но когда вы заменяете окна герметичными пластиковыми окнами, поток воздуха отсутствует. Вентиляция не работает, даже если вытяжные каналы оснащены вентиляторами. Эта проблема решается путем установки оконных или настенных клапанов.
Также убедитесь, что под внутренней дверью есть зазор.