Введение
Хочется подробнее раскрыть одну не простую тему.
К нам в проектно-расчетный центр часто обращаются с просьбой рассчитать «точку росы».
Вопросы и опасения, которые мы часто слышим:
Давайте разберем этот вопрос и рассмотрим на примерах, как и где она возникает, и на что на самом деле нужно обращать внимание, помимо самой «точки росы».
Забегая вперед, нужно избегать переувлажнения конструкций.
Что такое «точка росы»?
«Точка росы» – это температура, при которой происходит перенасыщение воздуха водяными парами и, как следствие выпадение конденсата на поверхностях, на которых эта температура достигнута.
«Точка росы» параметр, зависящий не только от температуры, но и от относительной влажности воздуха. Чем суше воздух, тем ниже для него будет температура, при которой начнет конденсироваться пар, верно и обратное. Получается точка росы параметр переменный и количество «точек росы» может быть многочисленным, в зависимости от того, каких значений достигают температура и влажность в помещении.
Температуру «точки росы» можно определить по приложению Р СП 23-101-2004:
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 27 июня 2023 года; проверки требуют 5 правок.
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 — это температура воздуха, при которой содержащийся в нём пар достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в росу.
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.
Продолжаем тему, начатую статьей Определение влажности воздуха психрометрическим методом.
Точка росы — температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар достиг границы насыщения. Иными словами, чтобы относительная влажность газа при этом составляла 100%. Дальнейший приток водяного пара или охлаждение воздуха вызывает образование конденсата. При положительных температурах — росы, при отрицательных — инея, льда или снега.
Практический пример — в теплое помещение заносится какая-либо вещь с мороза. Воздух над поверхностью такой вещи охлаждается ниже точки росы (для текущей влажности и температуры) и на поверхности образуется конденсат. В дальнейшем вещь нагревается до температуры помещения, и конденсат испаряется. Собственно, с этим и связана рекомендация не включать сразу бытовые приборы, занесенные с мороза.
Формула расчета точки росы взята отсюда Википедия: Точка росы
где a = 17.27, b = 237.7, ln — натуральный логарифм, RH — относительная влажность воздуха в долях единицы, Tp — точка росы
Согласно Википедии, в диапазоне от 0 до 60 градусов Цельсия формула обладает погрешностью 0.4 градуса Цельсия.
Определение точки росы
Относительная влажность воздуха (%)
Знаков после запятой: 1
В проектно-расчетный центр часто поступают обращения с просьбой рассчитать «точку росы». Это непростая тема, а потому важно раскрыть её подробно.
Вопросы и опасения, которые мы часто слышим:
«Где она находится?»;
«Нам нужно избежать ее возникновения!»;
«Подберите толщину утеплителя так, чтобы в ней не было «точки росы», и т.д.
Давайте разберем этот вопрос и рассмотрим на примерах, как и где она возникает, на что на самом деле нужно обращать внимание, помимо самой «точки росы».
Забегая вперед, отметим, что важно избегать переувлажнения конструкций.
Что такое «точка росы»?
«Точка росы» – это температура, при которой происходит перенасыщение воздуха водяными парами и, как следствие, выпадение конденсата на поверхностях, на которых эта температура достигнута.
«Точка росы» – параметр, зависящий не только от температуры, но и от относительной влажности воздуха. Чем суше воздух, тем ниже для него будет температура, при которой начнет конденсироваться пар, верно и обратное. Получается, «точка росы» – параметр
переменный, и количество «точек росы» может быть многочисленным. Это зависит от значений температуры и влажности в помещении.
Температуру «точки росы» можно определить по приложению Р СП 23-101-2004:
Как найти «точку росы»?
Давайте посмотрим, где в конструкции будет находиться «точка росы». В качестве примера возьмем ограждающую стену.
Конструкция стены имеет следующий состав:
Железобетон толщиной 180 мм;
Минераловатный утеплитель «Техновент СТАНДАРТ» толщиной 150 мм;
Система вентилируемого фасада (условно не показана).
Месторасположение объекта г. Москва. Температура в помещении +20 °С, влажность 55%. Температура «точки росы» при данных параметрах согласно приложению Р СП23-101-2004 составляет +10,69 °С.
Рассмотрим несколько примеров. Предположим, расчетная температура наружного воздуха = -26 °С:
В этом случае точка росы располагается в слое утеплителя на расстоянии 22 мм от границы слоев.
Рассмотрим еще пример, при котором расчетная температура наружного воздуха = -5 °С:
Переувлажнение в ограждающей конструкции
Согласно выполненных расчетов мы выяснили, что точка росы располагается в конструкции. В связи с чем возникает вопрос. А не происходит ли влагонакопление в ограждающей конструкции? Ведь все ее материалы паропроницаемы, а точка росы располагается не на поверхности, а внутри нее.
На тот вопрос дает ответ СП 50.13330 п. 8 «Защита от переувлажнения ограждающих конструкций».
Таким образом, для понимания увлажнения конструкции нам нужно сделать специальный расчет. Он определяет обеспечивается ли конструкциями сопротивление паропроницанию не менее требуемого значения. Оно, в свою очередь, определяется расчетом одномерного влагопереноса по механизму паропроницаемости.
Как найти «точку росы»?
Давайте посмотрим, где в конструкции будет находится точки росы. В качестве примера возьмем ограждающую стену.
Теперь точка росы располагается в слое утеплителя на расстоянии 50 мм от границы слоев.
Как мы видим в наших примерах «точка росы» перемещается в конструкции в ее теплоизоляционном слое и смещается в зависимости от изменения наружной температуры.
«Точка росы» всегда будет находиться в конструкции, изменяя лишь свое месторасположение.
Код на Ruby c погрешностью 0. 05% (0 °C < < 50 °C) и 0. 06% (-40 °C < ≤ 0 °C)
Наибольшая температура точки росы была 35°C и зафиксирована в Джаске (Иран) 20 июля 2012 года.
Формула для приблизительного расчёта точки росы в градусах Цельсия (только для положительных температур):
= 17,27,
= 237,7 °C,
,
— температура в градусах Цельсия,
— относительная влажность в объёмных долях (0 < < 1,0).
Формула обладает погрешностью ±0,4 °C в следующем диапазоне значений:
0 °C < < 60 °C
0,01 < < 1,00
0 °C < < 50 °C
Существует более простая формула для приблизительного расчёта, дающая погрешность ±1,0 °C при относительной влажности в объёмных долях более 0,5:
Эту формулу можно использовать для вычисления относительной влажности по известной точке росы:
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.
Влияние «точки росы»
Давайте теперь разберемся на что она влияет. Согласно СП 50.13330 п. 5 в «температура на внутренних поверхностях ограждающих конструкций должна быть не ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиеническое требование)».
Простыми словами это требование означает, что важно чтобы на внутренней поверхности конструкции температура была выше точки росы. Если это условие не выполняется, то вполне можно получить, выпадение конденсата, образование плесени и другие негативные последствия.
Значения точки росы в °C для ряда ситуаций определяют с помощью 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 психрометре, то найдите один показатель, находящийся 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.
Выводы
Подведя итог всему вышесказанному, можно сказать, что точка росы всегда существует в конструкции и важно, чтобы температура внутренней поверхности стены была выше «точки росы». И для понимания будет ли происходить переувлажнение конструкции необходимо делать расчет на «защиту от переувлажнения ограждающих конструкций».
