Формула расчета точки росы

Определить точку росы в стене очень просто. Ниже будет приведен пример, как сделать расчет. Это может сделать каждый, кто заинтересован в вопросе правильного утепления.

Точка росы — это температура, при которой водяной пар начинает конденсироваться.

Что такое точка росы

Точка росы в стене может перемещаться по ее толщине при изменении температур внутри помещения и снаружи. Например, если внутри помещения стабильная температура, а на улице похолодало, то точка росы передвинется по толщине стены ближе к помещению.

Температура предмета, на котором начнет конденсироваться пар, т.е. точка росы, зависит в основном от двух параметров:

  • температуры воздуха;
  • влажности воздуха.

Например, при температуре внутри помещения +20 град и влажности 50%, температура точки росы будет (примерно) +12,9 градусов. Если в помещении появится предмет с такой температурой или ниже, то на нем образуется конденсат.

Например, когда открывается холодильник, то внутри него выпадает роса из поступающего теплого воздуха. Она выглядит как «туман идущий из холодильника».

Если на улице холодно, то где-то в стене будет температура, при которой начнется конденсация пара, и в этой точке будет увлажнение. Если стена тонкая, «холодная», и ее внутренняя поверхность охладится до 12,9 градусов или меньше (при указанных значениях температуры и влажности воздуха), то на ней выпадет роса, она станет мокрой, и очень быстро обзаведется плесенью.

При утеплении стен, конструкций дома, полезно сделать расчет точки росы для наибольших и наименьших значений влажности и температуры, чтобы знать в каких границах пространства будет перемещаться точка росы при изменении этих параметров.

Как выполняется расчет

В расчетах точки росы и толщины утепления не учитываются некоторые параметры, — давление, скорость движения воздуха, плотность материала… Поэтому говорить можно только о приближенных значениях. Но, это не критично, когда речь идет об определении толщины утеплителя.

Для определения точки росы в стене проще всего воспользоваться таблицами готовых примерных значений, и не пытаться самостоятельно заниматься расчетами. Тем более не стоит доверять самодельным программам из интернета, они часто не учитывают параметры и выдают ложные значения, а иногда — и по принципу случайных чисел.


Ниже приведена таблица расчетных значений точки росы в зависимости от температуры воздуха и его влажности. Это примерные значения, так как не учитывается влияние других факторов.

Например, можно определить, что для помещения с температурой внутри +22 градуса, и влажностью 60%, температура при которой будет конденсироваться водяной пар (точка росы) составит 13,9 градусов.

Стена с утеплителем — как определить место конденсации

Решить задачу нахождения точки росы в стене очень просто.
Нужно знать:

  • коэффициент теплового сопротивления стены, ?1, Вт/(м•К);
  • коэффициент теплового сопротивления утеплителя, ?2, Вт/(м•К);
  • толщину стены, h1, м;
  • толщину утеплителя, h2, м;
  • температуру внутри помещения, t1,град. С;
  • влажность воздуха, который будет доходить до точки росы, %;
  • точку росы для данных температуры и влажности, град. С;
  • температуру снаружи, t2, град. С.

В грубом приближении принимается, что температура по толщине каждого слоя будет изменяться линейно.

Искомая величина — температура на границе слоев стены и утеплителя. Когда она будет найдена, можно построить график изменения температур в слое «стена-утеплитель» и по нему отыскать положение точки росы.

Для этого находится отношение теплового сопротивления стены к тепловому сопротивлению утеплителя, исходя из которого, определяется изменение температуры в одном из слоев, что даст возможность узнать температуру на границе.

Рассмотрим на примере.

Пример расчета

Пример условий следующий.
Железобетонная стена h1=36 см, утеплена пенопластом h2=10 см. Коэффициент теплового сопротивления железобетона ?1=1,7 Вт/смК, пенопласта — ?2= 0,04 Вт/смК. Температура внутри t1=+20 град, снаружи t2=-10 градусов. Влажность внутри помещения и снаружи принимается одинаковой — 50%. Согласно таблицы, точка росы составит 9,3 градусов.


Тепловые сопротивления стены и утеплителя определяются как h/ ?, вт/м2К.
В данном примере тепловое сопротивление стены составит 0,36/1,7=0,21 вт/м2К., утеплителя 0,1/0,04= 2,5 вт/м2К.

Отношение тепловых сопротивлений первого слоя ко второму (стены к пенопласту) составит: n=0,21/2,5=0,084.
Тогда перепад температур в первом слое (стена) составит, Т= t1- t2хn = 20-(-10)х0,084=2,52 град.

Соответственно температура на границе слоя будет равна t1-Т=20-2,52=17,48 град.

Теперь мы можем в масштабе построить примерный график перепадов температуры в слое стена — утеплитель и отметим на нем точку росы.

Из примерных расчетов и примерного графика можно узнать главное – точка росы находится в утеплителе, далеко от стены, т.е. даже ухудшение условий, с учетом погрешности расчетов, не повлечет пагубного увлажнения стены.

Читайте также:  Как засолить красную икру горбуши видео

Пример определения места нахождения температуры конденсации внутри стены

Температура внутри +22 град, снаружи — 15 град (регион севернее), влажность — 50%, точка росы — 11,1 градусов. Стена толщиной 38 см из кирпича (1,5 кирпича +шов+штукатурка принимается все как «кирпичная кладка»).

Коэффициент теплового сопротивления для кирпичной кладки — 0,7 Вт/смК, для минеральной ваты — 0,05 Вт/смК (с учетом ее увлажнения в реальных условиях эксплуатации).

Тепловое сопротивление стены: 0,38/0,7=0,54 вт/м2К., утеплителя 0,1/0,05= 2,0 вт/м2К.
Отношение тепловых сопротивлений первого слоя ко второму составит: n=0,54/2,0=0,27 , а перепад температур в пределах первого слоя будет Т= 22 — (-15)х0,27=9,99 град. Температура на границе слоев: 22- 9,99=12 град.

Как видим, ситуация «впритык». С повышением влажности, что обычное явление, с падением температуры внутри помещения, или в холодную зиму, точка росы будет «гулять» внутри стены.

Такое утепление для относительно «теплой» кирпичной стены, уже будет считаться недостаточным, и по положению точки росы и по нормативным значениям теплопотерь, через ограждающие конструкции.

Точку росы можно сдвинуть и нагревом помещения с помощью внутреннего отопления и его осушением. Естественно, что это крайняя мера, которую применяют лишь когда пришла пора «сушить стены».
Точка росы в стене — расчет и нахождение

Какие значения нужно принимать для расчета

Обычно температура внутри помещения принимается 22 градуса, чаще у пола она ниже, а под потолком достигает 27 градусов. Для центральных регионов считается минимальной температура снаружи помещений -15 градусов, (допускается кратковременные понижения температуры до -20 — -25 градусов).

Для южных регионов — -7 градусов, с кратковременным понижением -15 — -20 градусов.
(Минимальную температуру можно выбрать самостоятельно, — какая температура держится зимой постоянно? До каких значений она опускается кратковременно?)

Влажность воздуха в помещении обычно принимается средняя (но не маленькая) — 50%,. Здесь обычно имеется некоторый запас, так как часто зимой воздух в помещении суше, из-за активно работающего отопления, — 30 – 40%. Но во многих домах борются с сухостью воздуха, устанавливая увлажнители и разводя растения. Оптимальная же влажность – 50%, она же и расчетная.

Осенью и весной для пропускных утеплителей пар будет идти в обратном направлении — с улицы. Для расчета на «демисезон» по паропроницаемым утеплителям, влажность нужно принимать порядка 90%.

Где должна находиться точка росы

Утепление ограждения считается «нормальным» только когда точка росы в холодное время в основном (!) находится в утеплителе и не смещается в стену.

Что значит «в основном»?
При максимальных отрицательных температурах, которые длятся обычно несколько дней, неделю, и наступают периодически, точка росы может смещаться и в стену.

Для стены из плотных тяжелых материалов, в этом нет ничего опасного. Но для стены из пористых материалов, которые как обычно очень хорошо пропускают пар и впитывают влагу, появление точки росы должны быть коротким, особенно когда они сочетаются с утеплителями-пароизоляторами.

Такие стены требуют наибольшего утепления, особенно с учетом того, что они сами по себе теплые. Что бы сместить точку росы потребуется в 2 раза больше утеплителя. С паропрозрачными утеплителями, они сочетаются намного лучше, так как здесь можно осуществить вывод влаги, но только при условии отличной вентиляции утеплителя.

Приведены наглядные графики температур для различных схем утепления. Точка росы примерно указана как 16 градусов, достигается, когда внутри дома особо комфортная обстановка +25 градусов, 55 – 60 % влажности.

  • 1 — стена без утеплителя;
  • 2 — недостаточный слой утепления — точка росы находится внутри стены. Ее постоянное нахождение вызовет намокание неплотной стены, нездоровую атмосферу, опасность разрушения материала, если стена слой утепления имеет большее сопротивление движению пара, чем сама стена (неправильное утепление);
  • 3 — достаточное утепление, точка росы в утеплителе (основное время), нормальное сохранение материалов стены и тепло в доме, если тепловое сопротивление конструкции не меньше нормативного, ведь для очень холодных стен сместить точку росы из них можно и маленьким слоем утепления;
  • 4 — внутреннее утепление – худшее решение. Точка росы на поверхности стены или близка к этому, влечет намокание стены, и ущерб здоровью жильцов, мокрое замораживание и разрушение конструкций. Применяется в безвыходных ситуациях при условии сплошного закрытия стены утеплителем-пароизолятором, который и предотвращает проникновение пара к точке росы. Т.е. образование конденсата невозможно из-за влажности близкой к 0.

В нормативах указаны тепловые сопротивления ограждающих поверхностей для конкретных климатических зон. Этот значением уменьшать запрещает нам государство.

Чаще норматив требует меньшую толщину утеплителя, чем та, что нужна для смещения точки росы в утеплитель. Поэтому подбирать утеплитель под все поверхности в принципе желательно и по условию смещения точки росы в утеплитель.

Эти значения сравниваются с нормативным требованием, а принимается, как правило, еще большее значение, кратное толщине утеплителей, который находится в продаже.

Точка росы – значение температуры, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, конденсируют в росу.

Конденсат – это продукт образованный в результате перехода жидкости из газообразного состояния в жидкое.

Конденсат на стекле

Точка росы зависит от:

  • Температуры;
  • Относительной влажности воздуха.
Читайте также:  Осушение людьми заболоченных земель является

Чем выше относительная влажность воздуха, тем выше значение точки росы, соответственно, чем меньше влажность, тем она ниже.

Точка росы не может превышать температуру воздуха.

При 100 %-ой влажности воздуха, точка росы будет равна температуре воздуха.

Расчет точки росы

Рассчитать температуру выпадения конденсата можно по следующей формуле:

  • Тр – температура точки росы, °С;
  • а (постоянная) = 17,27;
  • в (постоянная) = 237,7;
  • Т – температура воздуха, °С;
  • Rh – относительная влажность воздуха, %;
  • ln – натуральный логарифм.

Данная формула обладает погрешностью в ±0,4 °С в диапазоне:

Комфортные значения точки росы для человека

Точка росы, °C Восприятие человеком Относительная влажность (при 32°С), %
более 26 крайне высокое восприятие, смертельно опасно для больных астмой 65 и выше
24-26 крайне некомфортное состояние 62
21-23 очень влажно и некомфортно 52-60
18-20 неприятно воспринимается большинством людей 44-52
16-17 комфортно для большинства, но ощущается верхний предел влажности 37-46
13-15 комфортно 38-41
10-12 очень комфортно 31-37
менее 10 немного сухо для некоторых 30

Точка росы в строительстве

Расчет точки росы имеет большое значение в строительстве. Благодаря ей, определяется:

  • Толщина и материал стен;
  • Толщина, материал и место утепления;
  • Система вентиляции и отопления в помещении.

Игнорирование или неправильный расчет точки росы ведет к образованию плесени и грибков. Это оказывает негативное влияние на долговечность здания, значительно сокращая срок его эксплуатации.

В оконной сфере – точка росы прямо касается проблемы выпадения конденсата на окнах. Зная ее определение, можно легко это устранить – достаточно понизить влажность воздуха либо повысить температуру поверхности стекла.

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1

(13 голосов, в среднем: 5 из 5)

Интересная статья, но хотелось бы еще узнать о таком понятии как «Дефицит точки росы», что это такое и по какой формуле можно найти.

Дефицит точки росы – разность между температурой воздуха T и точкой росы.

Находится по формуле:

  • Td(Δ) – дефицит точки росы;
  • Т – фактическая температура воздуха, °С;
  • Td – температура точки росы, °С.

Чем выше значение дефицита точки росы, тем более сухой воздух, т.е. меньше относительная влажность воздуха. Так, при значении дефицита точки росы равным 0, относительная влажность воздуха равна 100%.

Оглавление:

Многие из вас наблюдали появление капелек влаги на поверхностях – на трубах холодного водоснабжения, стенах бани, окнах п также при перемещении вещей с мороза в комнатную температуру. Это объясняется просто: предмет охлаждает окружающий воздух, провоцируя образование конденсата.

Появление влаги возникает из-за разности температур внутри и снаружи помещения. Это физическое явление неразрывно связано с понятием «точка росы». Разберёмся, что означает термин, рассмотрим его значение в утеплении дома и приведём примеры самостоятельного расчёта.

Что это такое?

Начнём с азов – обратимся к школьному курсу физики. Итак, что такое «точка росы»? Так называют температуру, при которой воздух начинает преобразовываться в жидкость. В результате на поверхности образуются капельки влаги – конденсат, который может впоследствии трансформироваться в иней, туман или испариться.

Элементарный пример – стоящий на плите чайник. Когда вода начнёт закипать, на поверхности крышки будет выступать конденсат. В этом случае, температура нагревшейся крышки чайника будет соответствовать точке росы.

Другой пример: запотевшие окна в квартире. Здесь точка росы указывает, что внутри помещения повышенная влажность, соответственно при большой разнице внутренней и внешней температуры (зимний период), на окнах образуется конденсат.

Отсюда можно сделать вывод, что точка росы – это своеобразный индикатор влажности воздуха. Учитывая, что речь идёт о температурном явлении, точка росы измеряется в градусах по Цельсию.

Влажность воздуха

Разбираясь с определением точки росы, мы отметили, что явление напрямую зависит от влажности воздуха. Учитывая эту особенность, имеет смысл заострить внимание на этом вопросе более детально.

Что такое влажность воздуха? Это содержание жидкости в окружающей атмосфере. Величина может иметь абсолютное и относительное значение.

Абсолютная влажность – фактическое содержание влаги в одном кубометре воздуха. Данный показатель принято обозначать латинским символом F. Рассчитать абсолютную влажность можно по формуле:

F= M:V, где:

M – фактическая масса влаги;

V – объём воздуха.

F – содержание влаги, выражается в Г/м 3 .

Относительная влажность – величина, показывающая реальное содержание влаги в атмосфере по отношению к номинально допустимым значениям при температурных показателях. Единица измерения выражается в процентном соотношении, которым пользуются дикторы, сообщая прогноз погоды.

Именно относительная влажность привязана к понятию точки росы.

Если говорить о точке росы, можно выделить несколько любопытных фактов:

Это значение никогда не превышает фактическую температуру воздуха.

Температура точки росы напрямую привязана к содержанию влаги в воздухе.

Высшую точку можно наблюдать в тропическом климате, низшую – в арктическом.

100 % относительной влажности атмосферы приводит к образованию конденсата.

Высшую точку росы можно наблюдать перед прохождением холодного атмосферного фронта.

Эти нюансы помогут лучше разобраться с капризным определением.

Точка росы, °C Восприятие человеком Относительная влажность (при 32 °C), %
более 26 крайне высокое восприятие, смертельно опасно для больных астмой 65 и выше
24—26 крайне некомфортное состояние 62
21—23 очень влажно и некомфортно 52—60
18—20 неприятно воспринимается большинством людей 44—52
16—17 комфортно для большинства, но ощущается верхний предел влажности 37—46
13—15 комфортно 38—41
10—12 очень комфортно 31—37
менее 10 немного сухо для некоторых 30
Читайте также:  Шаблон штурвала для вырезания

Бытовое значение

Многие жильцы частных и многоквартирных домов никогда не задумывались о точке росы. Это вполне объяснимо: внутренние стены помещений всегда тёплые, здесь никогда не выступает конденсат. Капельки влаги могут появиться на окнах, когда за окном стоят лютые морозы.

Такой баланс будет сохраняться до тех пор, пока жильцы не решатся на дополнительное утепление дома или квартиры изнутри. В этом случае, разность температур изменится, под слоем утеплителя начнёт скапливаться влага. При этом вид и стоимость утеплителя не будут играть значения.

Если речь идёт о природных материалах, появятся такие проблемы:

Бетонные и кирпичные конструкции начнут постепенно разрушаться.

Чтобы избежать этих проблем, точка росы должна приходиться на слой утеплителя, который расположен с внешней стороны стены. Возникает логичный вопрос: «Как найти искомую точку?».

Где находится точка росы

Расположение точки росы (ТР) можно выявить самостоятельно при визуальном осмотре стены. Рассмотрим различные ситуации на примерах.

Неутеплённые стены. Здесь точка может находиться в середине конструкции, смещаясь к внутренней поверхности при резких похолоданиях. В первом случае, внутренняя поверхность будет сухой, Если ТР постоянно смещена ближе к внутренней стороне, поверхность будет сыреть в течение всего холодного времени года.

При наружном утеплении. При правильном выполнении работ точка росы будет приходиться на слой утеплителя, здесь и будет образовываться конденсат. Это указывает на правильные расчеты при строительстве. Если неверно рассчитан слой утеплителя, ТР может находиться в любом месте толщи стены.

При внутреннем утеплении. Здесь точка будет неизменно сдвинута внутрь помещения. Она может находиться в центральной части стены, непосредственно под утеплителем. Поверхность стены или середина утепляющего слоя будут частично сыреть. В этом случае, материал будет мокрым всю зиму.

Из приведённых примеров видно, что точка росы не обладает точным положением и может смещаться при перепадах температур.

Последствия неправильных расчётов

Если при строительстве здания допущена ошибка в расчётах, тёплый воздух, выходящий из помещения, будет сталкиваться с холодным и преобразовываться в конденсат. В результате на поверхности, обладающей температурой ниже точки росы, будут появляться капельки влаги.

Зимний период в большинстве регионов страны продолжается долго, сопровождается стабильно низкими температурами, поэтому стены будут постоянно мокрыми.

Это явление может доставить массу неприятностей жильцам.

Уровень комфорта в жилых помещениях снизится.

Высокая влажность воздуха внутри помещений спровоцирует хронические заболевания дыхательных путей.

Отсыревшие стеновые конструкции – это идеальная среда для появления плесени.

Дома, пораженные стеновым грибком, начинают разрушаться.

Исправить ситуацию можно своими силами. Для этого нужно вывести точку росы на внешнюю сторону стены.

Оптимальный вариант – утепление дома с внешней стороны. Это поможет снизить величину температурного перепада и вывести ТР наружу. Чем толще утепляющий внешний слой, тем меньше вероятность того, что точка росы придётся на стеновые конструкции.

Что влияет на показатель?

При определении точки росы, нужно учитывать такие факторы:

Фактическую толщину стеновых конструкций.

Вид строительного материала.

Вариант утепления дома: внутреннее/наружное.

Микроклимат в помещении – системы отопления и вентиляции.

Зная эти особенности, можно вычислить точку росы самостоятельно.

Как рассчитать с минимальной погрешностью?

Чтобы определить температуру точки росы, не нужно полагаться на интуицию и действовать «на глазок». Существуют формулы, которые позволят точно определить температуру образования конденсата.

Для вычислений обычно применяют такую математическую формулу:

ТР = (B F (T,RH)) : (A-F (T,RH)) следовательно F (T,RH) = A T : (B+T) + LN (RH : 100)

ТР – искомое значение;

A – 17,27;

B – 237,7;

T – внутренняя температура;

RH – значение относительной влажности;

LN – натуральный логарифм.

Рассчитаем точку росы при следующих условиях: внутренняя температура – 21 0 С, влажность воздуха – 60 %.

Вначале вычисляется функция F (T,RH). Подставляем нужные значения и получаем следующее: 17,27 х 21 : (237,7 + 21) + LN (60 : 100) = 1,401894 + (-0,51083) = 0,891068.

Определяем температуру точки росы: (237,7 х 0,891068) : (17,27 х 0,891068) = 211,087 : 16,37893 = 12,93167 0 С

Помимо этого, можно воспользоваться специальными таблицами (нормативный документ СП 23-101-2004) или онлайн-калькулятором, который предлагают некоторые сайты строительной тематики.

Прибор для определения точки росы

Чтобы определить ТР можно использовать специальные устройства для измерения влажности воздуха. Найти искомое значение поможет конденсационный гигрометр. Устройство удобно в применении, а принцип действия основан на встроенной зеркальной поверхности, которая реагирует на температуру окружающей среды.

Первичный замер определяет температуру зеркала. На поверхности образуется конденсат и проводится повторный замер. Разность значений покажет абсолютную либо относительную влажность воздуха. Точные настройки прибора помогают определить точку росы для любой поверхности.

Заключение

Точка росы – это фактор, которым не стоит пренебрегать при возведении зданий любого назначения. С расчётами вполне можно справиться самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.

При этом учитывайте все нюансы, включая климатические условия региона проживания, режим проветривания помещений, работу отопительной системы. Правильное определение точки росы – залог долговечности здания и комфортных условий проживания.

Понравилась статья? Поделить с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector