Температура точки росы газа (точка росы) — это значение температуры газа, при которой водяной пар, содержащийся в газе, охлаждаемом изобарически, становится насыщенным над плоской поверхностью воды [1] .
Точка росы — это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу.
В строительстве согласно СП 50.13330.2012 п. Б.24 точка росы — температура, при которой начинается образование конденсата в воздухе с определенной температурой и относительной влажностью [2] .
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.
Расчётные формулы
Что такое точка росы?
Формула для приблизительного расчёта точки росы в градусах Цельсия (только для положительных температур):
= 17,27, = 237,7 °C, + ln RH » />, = температура в градусах Цельсия, = относительная влажность в объёмных долях (0 < < 1,0).
Формула обладает погрешностью ±0,4 °C в следующем диапазоне значений:
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.
Определение точки росы
Значения точки росы в °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
Значения точки росы в градусах Цельсия в разных условиях приведены в таблице [3] .
| 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 | −7,8 | −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
Человек при высоких значениях точки росы чувствует себя некомфортно. В континентальном климате условия с точкой росы между 15 и 20 °C доставляют некоторый дискомфорт, а воздух с точкой росы выше 21 °C воспринимается как душный. Нижняя точка росы, менее 10 °C, коррелирует с более низкой температурой окружающей среды, и тело требует меньшего охлаждения [источник не указан 3786 дней] .
| более 26 | крайне высокое восприятие, смертельно опасно для больных астмой | 65 и выше |
| 24—26 | крайне некомфортное состояние | 62 |
| 21—24 | очень влажно и некомфортно | 52—60 |
| 18—21 | неприятно воспринимается большинством людей | 44—52 |
| 16—18 | комфортно для большинства, но ощущается верхний предел влажности | 37—46 |
| 13—16 | комфортно | 38—41 |
| 10—12 | очень комфортно | 31—37 |
| менее 10 | немного сухо для некоторых | 30 |
Наблюдения точки росы
Наибольшая температура точки росы была 42 °C и зафиксирована в Дахране (Саудовская Аравия) 8 июля 2003 года.
Источник: www.wikiznanie.ru
Точка росы. Абсолютная и относительная влажность. Почему это важно знать
Утепление
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
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
По формуле
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.
По таблице
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.
Влажность в дымоходе
Часто образуется конденсат и в дымоходе. Водяные пары при этом соединяются ещё и с другими продуктами горения различных видов топлива. Получается весьма опасный водяной раствор щелочей и кислот, который на дымоходы действует разрушительно.
Пример образования влажности в дымоходе
Поэтому одна из задач при сооружении или ремонте дымохода – препятствие образованию точки росы.
Сначала нужно определиться с причиной ее возникновения. Вариантов несколько:
- большое значение имеет влажность топлива, — абсолютно сухого его нет, водяные пары образуются даже в природном газе;
- если температура паров в дымоходе меньше 100 градусов, конденсат образует сам воздух;
- частая причина – слабая тяга, при которой пар успевает беспрепятственно перейти в водное состояние;
Причиной образования точки росы в дымоходе может стать ещё и резкое похолодание на улице, но это явление не носит постоянный характер и поэтому большой опасности не представляют.
Решать проблему можно несколькими способами:
- использовать подсушенное топливо, правда, с газом этот вариант не пройдёт;
- максимально утеплить дымоход;
- постоянно его чистить, устраняя нагар;
- установить дефлектор – приспособление, значительно увеличивающее тягу.
Кроме этого, можно установить специальный стакан, собирающий конденсат уже при входе в дымоход. Ещё рекомендуется при сооружении дымоходов использовать материалы, устойчивые к химическим воздействиям. Неплохо подходят для этого асбестоцемент и нержавейка.
Знание механизма и места образования точки росы помогает во многом. Некоторым всё это может показаться сложным, и зря. С этим явлением мы сталкиваемся уже в детстве, бегая босиком по влажной утренней траве. Правда, тогда о механизме образования чистейшей росы вряд ли кто-то из нас задумывался.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу Вконтакте, Яндекс Дзен. Там много полезного и интересного контента!
Источник: eurosantehnik.ru
Как рассчитать точку росы при строительстве бани
Планируя баню важно определиться не только с расположением комнат и печи. Обязательно нужно решить будете ли вы утеплять стены бани снаружи. Если да, то какой утеплитель лучше использовать и какова будет толщина и последовательность слоев утепления, какие необходимы материалы, с какими характеристиками. Для того, чтобы определиться с утеплением нужно учесть климатический пояс, материал, из которого построена баня, толщина стен и внутреннее утепление.
На долговечность бани и комфортность ее эксплуатации во многом влияет правильная теплоизоляция стен и потолка. Нужно сделать все так, чтобы не только тепло удерживалось в помещении, но и стены при этом не были сырыми. А в отдельно стоящих банях периодического использования стены будут сыреть всякий раз, как будете топить печь. То, что они будут намокать – закономерно – точку росы обойти никак нельзя. Главное, чтобы влага своевременно удалялась, не создавая условий для развития гибка, плесени и гнили.
Что такое точка росы
Точка росы – определенные условия (температура и влажность), при которых водяные пары, содержащиеся в воздухе, переходят из газообразного состояния в жидкое. Иными словами, условия, при которых образуется конденсат.
Преобразование пара в жидкость зависит от температуры и влажности как внутри помещения, так и снаружи. Чем выше влажность воздуха в помещении, тем при меньшей разности температур внутри и «за бортом» будет образовываться конденсат. Например, +20оС, влажность 40%. При этих условиях конденсат образуется на всех поверхностях, температура которых ниже +6оС. Если при той же температуре влажность 60%, то выпадать роса будет на поверхностях с температурой ниже +12оС.
Чем выше влажность внутри помещения, тем ближе температура образования конденсата к внутренней температуре помещения. При влажности 100% она совпадает с температурой помещения.
Из всего сказанного выше следует – в русской бане, с ее высокой влажностью, во время процедур, стены будут намокать всегда. И основная задача – сделать так, чтобы влага своевременно и быстро покидала стены, не создавая условий для размножения грибка и плесени.
Точка росы в стене
В каком месте стены или утеплителя будет находиться точка выпадения росы, более-менее точно можно просчитать для дома с постоянным проживанием (температура и влажность воздуха не изменяются в широких пределах). Для этого нужно учесть множество характеристик: толщину и материал стен, степень и качество работы отопления, наличие вентиляции и ее работоспособность, средние температуры в помещении и на улице. И это еще не все данные, но более-менее точно рассчитать точку росы можно.
Когда речь идет об утеплении дома, ставится задача, чтобы точка росы оказалась в утеплителе, а не в стене выложенной из кирпичей или блоков. В этом случае, кладка не будет подвержена процессу замерзания/размерзания, которые ведут к разрушению строительного материала. Более подробно об этом рассказано в видео.
Для бани периодического посещения, расчет точки росы сделать практически нереально из-за слишком большого числа переменных:
- температурные условия в зависимости от сезона будут меняться в значительных пределах;
- всякий раз будет отличаться уровень влажности и температуры внутри помещения: сегодня вам захотелось лишь попотеть, особенно не нагружаясь, а через два-три дня возникла необходимость поднять температуру повыше, чтобы хорошенько прогреться.
К тому же в банях, при растопке железной печи, температура поднимается достаточно резко, что само по себе ведет к образованию конденсата. Поддавая на камни воду и поднимая влажность, вы в разы усиливаете интенсивность этого процесса. При таком изменении кондиций воздуха внутри помещения, точка росы как-бы «проезжает» изнутри помещения наружу при нагреве, а затем в обратном направлении при остывании. Потому для бани, особенно русской влажной бани, важно правильно выбрать утеплитель, которому не слишком вредит конденсат и обеспечить условия, при которых влага будет своевременно выводиться – позаботиться о регулярном и тщательном проветривании и просушивании помещений бани.
Самый худший вариант — точка росы в утеплителе, который боится воды. Например, в качестве утеплителя использована шлаковата, которая отличается высокой гигроскопичностью. Намокнув, она теряет почти все свои термоизоляционные свойства. Результат – длительный нагрев бани и быстрое ее остывание.
Даже если шлаковата высыхает и частично восстанавливает свои свойства, под воздействием влаги она деформируется и слеживается. Результат – быстрое «выветривание» тепла и значительные затраты на нагрев помещения и поддержание температуры.
Потому в качестве термоизоляции для бань рекомендуют использовать каменную, а лучше базальтовую вату с гидрофобной пропиткой. Производители гарантируют длительный срок эксплуатации даже при многократном увлажнении. Влага не впитывается, а при достаточной вентилируемости быстро испаряется. Также эти материалы почти не слеживаются и не деформируется.
Можно использовать другие влагостойкие теплоизоляционные материалы. Каменная вата просто широко распространена и популярна из-за неплохого качества и хороших эксплуатационных характеристик при относительно невысокой цене. Подробнее о теплоизоляционных материалах для бани читайте в статье «Утеплители для бани и сауны».
Нужно ли утеплять баню снаружи
Утеплять баню снаружи или нет, каждый решает сам. Тут до сих пор нет единого мнения. Кто-то однозначно за утепление, а кто-то категорически против. Но если вы решите утеплять баню снаружи, делать это нужно по принципу вентилируемого фасада: оставив зазор между наружной отделкой стены и гидроизоляционным слоем.
В этом свободном пространстве воздушные массы за счет разницы в атмосферном давлении активно движутся вверх, унося с собой водяные пары. А это – основная задача высыхания стен после банных процедур.
Практически никогда не утепляют снаружи бани из дерева – из бруса или бревна. Древесина — уникальный материал, отлично удерживающий тепло и самостоятельно справляющийся с конденсатом. Основная задача в таких банях – тщательная заделка межвенцовых швов. Заделывать трещины и щели лучше материалами, имеющими антисептические свойства. Не зря ведь наши предки конопатили бани исключительно мхом – он замечательный природный антисептик, который успешно борется с развитием грибков и плесени.
Если баня построена из шлакоблока, пенобетона или любого другого строительного блока (дешево построить баню можно из керамзитобетонных блоков), то без наружного утепления не обойтись. Но делать утепление нужно грамотно, по принципу вентилируемого фасада, обязательно оставляя зазоры для наиболее быстрого и полного удаления конденсата и из стен и из утеплителя. Если баню из строительных блоков решили обложить отделочным кирпичом, сайдингом, блок-хаусом, между ними обязателен слой теплоизоляции.
Чтобы избежать преждевременного разрушения бани из кирпича, большинство специалистов советуют утеплять стены не снаружи, а изнутри. И внутреннее утепление делать по принципу вентилируемого фасада, слои утеплителя должны быть максимальные, заделка швов пароизоляции – тщательная, в качестве пароизоляции желательно использование фольгированных материалов — для максимального отражения тепла внутрь помещения.
Дело в том, что керамический кирпич очень гигроскопичен и он достаточно длительное время удерживает влагу. Стены отдельно стоящей неотапливаемой кирпичной бани зимой обязательно промерзнут. Если при каждом посещении бани кирпич будет размерзаться, а потом снова замерзать, он очень быстро исчерпает свой лимит прочности: и через год-два-три регулярного использования кирпичной бани в зимнее время ее стены начнут разрушаться. Потому основная задача в кирпичной бане – максимально оградить стены изнутри от разогрева, одновременно решая задачу удержания тепла в помещении.
Не лишним будет и наружное утепление бани из кирпича, но тут основная задача – защитить стены от атмосферных осадков, добившись, при этом хорошей вентилируемости для быстрого вывода влаги из стен.
Если вы решили все-таки утеплять снаружи баню, сложенную из древесины (долго баня греется даже после конопатки швов), утепление будет аналогично. Возможно, меньшей будет толщина теплоизолятора, но принцип тот же – обязательный вентиляционный зазор. Какова последовательность слоев пирога утепления и особенности утепления бань в зависимости от материала стен, читайте в статье «Как утеплить и чем обшить баню снаружи».
Выводы: расчет точки росы в бане практически невозможен. При изменении температуры и влажности в помещении происходит ее смещение в сторону наружной стены при нагревании, а затем, при остывании, в обратном направлении. Потому важно не определение точки росы (хотя учитывать ее нужно), а грамотный подбор материалов и их правильное размещение в утеплительном пироге.
Источник: bannyi-den.ru