Строительство – расчёт точки росы

Разность температурПри строительстве зданий и сооружений приходится принимать в расчёт множество факторов. Почему в некоторых квартирах находиться уютно, а в другие заходить не хочется. Посещаешь такую квартиру, смотришь там плесень, там угол с тёмными потоками. Вроде и тепло в квартире, иногда даже жарко, а что-то не так.

Цель этой статьи дать общие понятия о таком индикаторе соблюдения строительных технологий, как точка росы. Обратим внимание, что она не является строго формализованной, с технической точки зрения. При этом, поняв общие принципы, можно избежать многих ошибок.

Почему появляется влага на стенах

Любому известно, что при повышении влажности человек начинает себя чувствовать не комфортно. Особенно сильно состояние будет зависеть от температуры, когда высокая влажность сопровождается повышением температуры. Если в такой квартире достать из холодильника бутылку с водой, она моментально покрывается капельками воды. Выпадает роса.

Мы сталкиваемся с явлением – при определённой влажности в атмосфере и разнице температур поверхности и воздуха начинается конденсация пара в воду. Вода переходит из парообразного состояния в жидкое.

Такую же картину наблюдаем зимой в машине. Утром включив двигатель и печку — видим, как через некоторое время по стёклам буквально начинают стекать капельки воды.

Формальное определение

В строгом смысле, температурой точки росы газа называют значение температуры газа, когда начинается процесс, при котором газ становится насыщенным и переходит в новое агрегатное состояние – жидкость.

Рисунок точки росыТаким образом, если в пространство, находящееся в состоянии точки росы для водяных паров поместить поверхность с температурой равной или ниже, то начинается конденсация воды.

Итак, превращение паров в воду будет зависеть от трёх составляющих:

  • Насыщенность парами воды атмосферы. Другими словами – влажность воздуха.
  • Температура окружающей среды.
  • Наличие поверхности с температурой равной или ниже точки росы.

Для приблизительного расчёта используют формулу:

Т p = Βγ (T,RH)/α-γ(T,RH) , где

Tp – расчетная температура точки росы в градусах Цельсия,

α постоянное значение равное 17,27,

β постоянное значение равное 237,7,

γ (T,RH)= (α T/β+T) +ln RH,

Τ – температура, записанная в градусах Цельсия,

RH относительная влажность, измеренная в относительных долях. Значение всегда больше 0 и меньше 1.

Значение в строительстве

Точка росы наглядноВ строительстве понятие точки росы имеет исключительно практическое значение. Представим простую ситуацию. Зимой из скважины по металлическим трубам подаётся в дом холодная вода. В жилом, теплом доме влажность всегда несколько повышена. Труба не успевает прогреваться и имеет температуру ниже или равную точке росы. Мгновенно на ней начинает скапливаться вода, которая постепенно разрушает защитный слой краски, и система водопровода покрывается ржавчиной. Через некоторое время ржавчина проедает поверхность трубы и происходит прорыв воды. Явление, с которым надо бороться.

Другой пример. Наверное, приходилось наблюдать влажные углы стен в месте, где стояк батареи отопления уходит на верхний этаж. Обычно это происходит в панельных домах, отслуживших 30–50 лет. Со временем в точке стыка плит нарушается конструкция и образовывается мостик с низким коэффициентом теплоизоляции. На небольшом пространстве встречаются влажный разогретый воздух и поверхность с низкой температурой. Происходит образование влаги. Процесс разрушения стен ускоряется.

Из приведённых примеров уже видно, насколько важно знать возможные места появления точки росы. Кроме того, это понятие очень тесно связано с теплоизоляцией помещения и его отдельных конструктивных элементов. Правильная теплоизоляция не только делает жилище теплее, но и предохраняет от возможного разрушения.

Вычисление температуры точки росы

Перед тем как перейти к разделу практического применения понятия точки росы, разберёмся, как её рассчитать самостоятельно. Для этого необходимо всего два устройства:

  • Термометр.
  • Гигрометр.

Часто, в электронных устройствах они объединены в один прибор. Температура и влажность замеряются на высоте от пола 60 сантиметров. Для грубых расчётов этого достаточно. Но специалисты могут делать несколько замеров по всему объёму.

После замера определяем температуру одним из способов:

  • С помощью технологических таблиц.
  • Используя формулы.
  • Если есть устройства, подключённые к интернету, проще использовать онлайн-калькулятор точки росы.

Определение по таблице

Определение температуры по таблице точки росы не представляет особого труда.

Таблица определения точки росыПо вертикали расположена шкала температур от минус 10 градусов до плюс 40 градусов. Для практического применения в строительстве такого разброса температур вполне достаточно.

По горизонтали расположена шкала влажности воздуха в диапазоне 30–95.

Достаточно найти нужную температуру по горизонтали и нужную влажность по вертикали, на пересечении линий будет значение температуры точки росы. Например, для +24 С и влажности 55%, точка росы 13,8 С. Как раз тот случай, когда из холодильника, где поддерживается температура +5 С, достаётся бутылка с водой и он начинает покрываться влагой.

Если в таблице нет определённого значения температуры или влажности, то берутся ближайшие наибольшее и наименьшее значение и определяется среднеарифметическое.

Рассмотрим пример, температура воздуха 23 С, влажность 52%. При 50% точка росы 11,5 С, при 55% 12,9. Рассчитываем по формулам:

Среднеарифметическое между приведёнными значениями влажности (50+55)/2=52,5. Коэффициент отклонения нашего значения 52/52,5=0,9905.

Для значений точки росы среднее (11,5+12,9)/2=12,2. Умножаем на коэффициент отклонения, получаем 12,2*0,9905=12,1 С значение температуры.

Расчёт по формулам

Рассмотрим как рассчитать точку росы при отсутствии таблиц. Можно использовать вышеприведённые формулы. Они дают погрешность 0,4 С.

В вышеприведённом примере

γ( T , RH )=(17,27*24)/(237,7+24)+ ln 0,55 = 0,9860, тогда

Τ p =(237,7*0,9860)/(17,27-0,9860)=234,3722/16,2840=14,4 отличается от табличного значения, но в пределах технологических допусков.

Для практического применения такая точность не всегда нужна. Можно использовать более грубые формулы:

Τ p = Т-(1-RH/0.05), влажность RH берется не в процентах, а в долях.

Для нашего примера расчёт будет:

24 (1–0,55) / 0,05 =1 5, что отличается от 13,8, но остаётся приемлемым при определении теплоизоляционных свойств стены.

Онлайн-калькулятор

Калькулятор нахождения точки росыКонечно, если есть онлайн-калькулятор,то все действия по определению температуры точки росы становятся намного проще. Достаточно, следуя инструкциям, ввести показатели температуры внутри помещения и значения относительной влажности. На выходе будет получено требуемое значение с большой точностью. К сожалению, для этого нужно иметь соответствующее техническое обеспечение.

Роль точки росы при проектировании зданий

Выяснив, как определяется точка росы, рассмотрим практическое применение полученных знаний.

Для начала рассмотрим простой эксперимент. Возьмём три совершенно одинаковых по размеру вытянутых бруска. Первый сделан из однородного материала, допустим, алюминий. Второй на две трети по длине из алюминия и на одну треть с левой стороны из железа. Третий, наоборот, слева на две трети из алюминия и справа на одну треть из железа. Каждый помнит из школьного курса физики как определить центр тяжести.

Для первого бруска он будет точно посередине. Для второго значительно смещён влево, для третьего вправо.

Так, и для стен точка росы играет роль равновесия температур между наружной и внутренней стенкой. Для однородных стен, она находится примерно посередине. Для стен, изолированных снаружи, смещена к улице. Если утеплитель монтируется из комнаты – внутрь помещения.

Замечание. Предполагается, что внутри однородного тела, градиент температуры имеет линейный характер.

Второй факт, на который стоит обратить внимание — практически любой строительный материал пропускает пар и содержит внутри себя некоторое количество водяных паров.

Точка росы в стенах

Пример строительстваРасчёт точки росы в стене важнейший показатель при проектировании. Нужно немного времени, чтобы убедиться, что утеплитель с внутренней стороны комнаты несёт в себе опасность разрушения стен. При допущенных ошибках расчёта точка росы может оказаться между поверхностью стены и утеплителем. В этой ситуации не избежать появления влаги. При благоприятных условиях влажная среда приводит к развитию микроорганизмов и грибков. Стоит стене заразиться и уже потребуется сложный ремонт, чтобы избавиться от недостатков.

Внешняя сторона стены для утеплителя в этом смысле более благоприятная. Точка росы смещается к улице. Но и в этом случае нужны расчёты.

Если точка будет внутри стены и близко к зоне отрицательных температур, то это приводит к образованию микроскопических капель воды, которые превращаются в лёд. При этом происходит их расширение и создаётся излишнее внутреннее давление на материал стен. За несколько циклов возникают трещины, и стена разрушается.

Требование качественной застройки – точка росы в утеплителе.

Важно. Нельзя перекрывать утеплитель с внешней стороны материалом, который слабо проводит пар.

Материал утеплителя, как правило, плохо удерживает пар и обладает пористой структурой, которая даже при возникновении микрольдин не приводят к нарушению теплоизоляции.

Для чего нужно знать температуру точки росы

Кроме расчёта теплоизоляционных свойств стены, точка росы имеет практическое применение при организации системы вентиляции. Важно, чтобы в точках поступления воздуха или его удаления не возникали условия увлажнения, когда точка росы будет в зоне выхода вентиляционных каналов.

Влажная среда на приточной вентиляции почти обязательно приведёт к развитию колоний микроорганизмов. А влажная среда в зоне вытяжной вентиляции приведёт к росту грибов и соответственно разрушению материала стен.

Не меньшее значение имеет знание особенностей появления точки росы, которое нужно и при прокладке внутренних коммуникаций. При этом неважно будут они холоднее окружающей температуры или теплее. И в том, и в другом случае может нарушиться атмосферное равновесие и появиться точка росы. В обоих случаях этого можно избежать, используя утеплитель.

Заключение

При ремонте квартиры или строительстве нового дома не стоит пренебрегать основными техническими требованиями к условиям проектирования. Расчёт условий конденсации влаги имеет важное значение. Пренебрежение им может привести к очень неприятным последствиям. Стоит осторожно применять утеплитель, по крайней мере, всегда просчитывать последствия.

В простых случаях можно самому решить задачу с её определением, но в более сложных случаях лучше обратиться к специалистам.

Добавить комментарий

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