Как называется точка росы, при которой водяной пар становится жидким?

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):

1. -5°С – 3,25.
2. 0°С – 4,85.
3. +10°С – 9,41.
4. +22°С – 19,44.
5. +28°С – 27,26.

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:

1. Снижение термического сопротивления конструкции.
2. Сокращение срока службы строительного материала. Когда становится холоднее, вода превращается в лед и расширяется, вызывая внутренние повреждения.
3. Развитие плесени и грибковых колоний (когда поверхность влажная).

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:

• Точка росы при относительной влажности воздуха в вашем регионе (таблица ниже)
• Внешняя температура
• индивидуальная толщина каждого слоя стенки
• внутренняя температура
• Коэффициент теплопроводности материала, из которого изготовлены стены дома

Чтобы определить, в какой части проектируемой стены будет находиться точка росы и конденсат, необходимо знать две величины.

1. Температура точки росы в нашем регионе, а также влажность и температура внутри интересующего нас здания. Мы можем видеть это в таблице выше. Назовем этот показатель Tp (точка росы).2
2. Температура воздуха, которая будет иметь место на границе двух слоев стены при интересующих нас значениях. Назовем эту цифру Tc (точка между слоями).

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)

t1 = -13 ᵒC (температура наружного 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

Согласно нашим расчетам, температура между пенопластовым сердечником толщиной 10 см и кирпичной стеной толщиной 38 см, когда температура снаружи -13 градусов Цельсия, а температура внутри дома +21 градус Цельсия, составляет 9,52 градуса Цельсия.

Поэтому если мы вычтем 12,9 градусов Цельсия из температуры между теплоизоляцией и стеной, которая составляет 9,52 градусов Цельсия, то получим 9,52-12,9 = -3,38.

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

• Структуры выходят из строя преждевременно, что приводит к преждевременному разрушению.
• Поверхность материала набухает;
• Конденсация необходима на поверхностях с температурой ниже точки росы;
• Большие участки отделочного материала отслаиваются;
• Вредные грибки и плесень развиваются на стенах, вызывая болезни;

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:

• улучшить микроклимат в помещении – установить принудительную вентиляцию, дополнительно подогреть воздух.
• увеличить слой изоляции с внешней стороны;
• удалить теплоизоляционный слой изнутри и перенести его на внешнюю сторону;
• Используйте материал с высокой проницаемостью водяного пара;

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:

• Гниение стен изнутри. В очень плохих случаях и при очень высоких значениях точки росы может возникнуть внутреннее гниение стен. Это приводит к разрушению самого строительного материала. В результате стена может просто разрушиться.
• Влага начнет скапливаться на границе между теплоизоляцией стены и ее покрытием. В результате плесень разрастается прямо внутри стены, и ее невозможно уничтожить.
• Капли влаги будут постепенно перемещаться в сторону теплоизоляции. Если конденсат ранее появлялся только в центре, то постепенно он будет двигаться к теплоизоляции, образуя грибковые соединения.

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:

• Минимальная или максимальная точка росы.
• Содержание влаги в кг на кубический метр;

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:

• Средняя температура воздуха. Следует указать приблизительную температуру снаружи и внутри помещения. Эти показатели также влияют на конечный результат расчета.
• Тип номера. Уровень влажности, например, в ванной комнате должен быть очень высоким, в то время как в гостиной он не должен превышать 70%.
• Географическое положение. Климат в разных регионах страны сильно отличается. Исходя из этого, можно сделать вывод, что нормальная точка росы для исследуемых не одинакова. Следует учитывать, что где-то на улице уровень влажности будет еще выше.
• Слои материала. Эта линия указывает на то, что находится за основным вспомогательным материалом. Это важно, поскольку если за стеной нет другого помещения, значения точки росы будут сильно отличаться.

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.

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

• От стальных прутьев до бетона
• Через толщину бетона
• Сквозь стальные прутья

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

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.

https://www.youtube.com/embed/4pvWXv27-vs?feature=oembed
https://www.youtube.com/embed/UP71uFG5BFs?feature=oembed

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.

А какова Ваша оценка данной статье?

А какова Ваша оценка данной статье?

Если предмет занести в тёплую комнату с мороза, через некоторое время на нём образуются капли воды. Это результат конденсации – охлаждения паров воздуха в изначально тёплой среде. Такую же природу имеет запотевание окон, когда в квартире тепло, а с другой стороны стекла — даже слабо ощутимый мороз. Это имеет физическое обоснование, а также  непосредственно связано с понятием точки росы.

• Определение
• Расчёт показателя росы
• Вычисление точки росы
• Абсолютная и относительная влажность
•  Влажность воздуха в утеплителе
• Влажность в дымоходе

Определение

В атмосфере планеты, постоянно в определённых количествах содержится водяной пар.  Он определяет понятие влажности воздуха. Слишком сухой, как и слишком влажный воздух оказывает негативное влияние не только на людей, животных, растения, но и, например, на строительные материалы. Поэтому природа этого процесса учёными внимательно изучается, как и возникающие в связи с этим физические явления.

Точкой росы называется определённая температура охлаждения воздушного пространства, при котором водяные паровые образования, которые неизбежно присутствуют в воздухе, меняют своё состояние, образуя конденсат в виде влажных капель. На это влияют два обязательных показателя:

• температурный режим;
• влажность воздушной массы, только не абсолютная, а относительная.

С повышением влажности растёт показатель точки росы, приближаясь к температурному показателю. Если относительная влажность оказывается стопроцентной, эти значения абсолютно уравниваются. Но это возможно только теоретически или в лабораторных условиях.  Уже когда значение точки росы в окружающем пространстве приближается к 20 градусам, люди чувствуют дискомфорт: становится душно, дыхание затрудняется. При 25 градусах обостряются заболевания органов дыхания и сердечно-сосудистые патологии.  Такой показатель точки росы встречается очень редко, в основном, в тропических широтах.

Расчёт показателя росы

Правильный расчёт точки росы на конкретной местности важен не только для определения состояния здоровья человека. Он необходим при проведении строительно-монтажных работ, так как от условий образования конденсата зависит прочность материалов, конструкций, их способность противостоять коррозийным разрушительным процессам.

Большое значение расчёт точки росы имеет при выборе отделочных материалов помещений. Материал может успешно противостоять внешней влаге в виде осадков или просто воздействия воды, но образование конденсата внутри него способно оказать быстрое разрушительное действие.

Правильное определение точки росы важно в авиации. Образующийся на определённой высоте полёта конденсат может привести к обледенению корпуса самолёта с множественными негативными последствиями. Особенно обледенение способно препятствовать успешному полёту во время взлёта и посадки, поэтому обработка корпуса средствами против обледенения – важная часть подготовки к полёту

В лесном хозяйстве точку росы вычисляют при проведении противопожарных мероприятий.  На сельскохозяйственных работах определение сезонной точки росы особенно необходимо во время посевной. Селекционными методами выводятся сорта культур, способные образовывать конденсат даже при длительном отсутствии осадков.

Вычисление точки росы

Наиболее простым считается расчёт по определённой формуле.

Показатели на формуле имеют следующие значения:

• а – неизменное значение — 17,27;
• в – такое же постоянство —  237,7;
• Т – градус температуры;
• Rh – относительная влажность воздуха на расчётный момент.

Расчет точки росы по этой формуле считается достаточно точным. Результат получается с погрешностью около 0,5.

Иногда формулу применить не получается: не хватает времени для расчётов или нет необходимых математических знаний и навыков. В Интернете можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами, они находятся в открытом доступе. Пользоваться ими просто, но для правильного расчёта нужно знать определённые исходные данные.

Существуют компьютерные программы определения точки росы с дополнительными расчётными возможностями. В них учитываются, помимо основных, ещё другие показатели:

• географическое расположение объекта предполагаемого строительства;
• назначение помещения: где-нибудь в душевой влажность воздуха всегда будет намного выше, чем в комнате, где проживают люди, от этого зависит выбор, например, утеплителя;
• особенности конструкции – отдельный расчёт ведётся по стенам, потолочным перекрытиям, чердакам и т п;
• качественный состав конструкции.

С учётом показателей будет составлен график изменения точки росы на протяжении определённого времени.

Ещё легче определять точку росы по специальной таблице (см прикреплённый файл).

Достаточно найти на ней точку пересечения двух основных показателей, и точка росы будет определена. Однако специалисты ей пользуются редко: эти расчёты весьма приблизительны, они не учитывают косвенные показатели, а они могут сильно влиять на окончательный результат.

С помощью приборов и инструментов

Метеорологи определяют некоторые природные показатели регулярно. Например, температуру воздуха измеряют высокоточным термометром, а влажность воздуха – гигрометром. Для того, чтобы на основе этих показателей верно определить нужную точку, обычно пользуются приспособлением, которое способно выполнять сразу обе эти функции – термогигрометром. Пользуются им пошагово так:

• прибор включается с определением заряда батареи;
• подносится под углом 90 градусов к месту исследования;
• получаемые данные фиксируются и сохраняются.

Теперь остаётся соединить термогигрометр с любым компьютерным устройством и анализировать данные. Подключение не сложнее манипуляций с сотовым телефоном.

Абсолютная и относительная влажность

Абсолютная точка росы —  количество паров воды в условной единице объёма воздуха. Она имеет большое значение при прогнозировании погоды.

Однако для живого организма важно не только наличие паров воды в окружающей атмосфере, но и их плотность на конкретной территории именно при определённой температуре. Вычисление с этими двумя показателями получило название относительной влажности воздуха (точки росы). Она получается в результате деления абсолютной влажности на плотность водяного пара.

Влажность воздуха в утеплителе

В российских зимних условиях внешние стены помещений нельзя строить без утеплителей. Причём, не только по причине сохранения тепла. Если внутри помещения температура воздуха будет высокая, а снаружи на улице – низкая, то в месте соприкосновения этих воздушных масс неизбежно будет образовываться точка росы с образованием влажности. Когда такая встреча происходит внутри стены, конденсат начинает эту стену разрушать и деформировать. А если точка росы окажется близко к внутреннему помещению, влажные капли могут появиться на стене уже в комнате.

Идеальным вариантом считается наличие утеплителя на внешней стороне стены. Причём, состав утеплителя и его толщина должна быть подобрана так, чтобы точка росы не доходила непосредственно до стены.

Правда, она не может быть постоянной, это тоже нужно учитывать.

Её положение зависит от нескольких показателей:

• особенностей и качества утеплителя стены;
• температурных показателей в атмосфере и непосредственно в доме;
• соотношения влаги внутри помещения и на улице.

Эти данные неизбежно меняются от погодных показателей, качества отопления помещения и даже от частоты нахождения в доме людей.