Как определить точку росы?

Природа появления росы

Конденсация воды на различных поверхностях происходит следующим образом. Атмосферный воздух всегда в той или иной степени насыщен водяными парами. Вода переходит из газообразного состояния в жидкое при понижении температуры. Это происходит при контакте атмосферного воздуха с более холодными поверхностями и последующей потере тепла. Результатом является появление капель воды.

Температура, при которой водяной пар из воздуха переходит в жидкое состояние, называется точкой росы.

Чем выше содержание водяного пара в воздухе (или другой смеси газов), тем выше температура конденсации воды, или точка росы. Так, при относительной влажности 100% точка росы точно совпадает с температурой. И наоборот: чем ниже относительная влажность, тем ниже точка росы. Это значит, что чтобы конденсат выпал, нужно сильнее охладить воздух.

Условия образования росы: температура и насыщенность воздуха

Роса может образовываться при определенных условиях, к которым относятся температура и влажность воздуха.

Первым фактором, определяющим образование росы, является температура воздуха. Роса обычно образуется, когда поверхности охлаждаются ниже точки росы — температуры, при которой воздух насыщается влагой и начинается конденсация. Таким образом, низкая температура воздуха является важным фактором образования росы.

Второй фактор – насыщение воздуха влагой. Если в воздухе содержится большое количество влаги, вероятность запотевания увеличивается. Влажность, выраженная в процентах, отражает, насколько воздух насыщен влагой по сравнению с его максимальной насыщенностью при текущей температуре. Если воздух насыщен влагой, любое похолодание приведет к образованию росы.

Поэтому для образования росы необходимо сочетание низкой температуры воздуха и высокой влажности.

Область применения понятия

Этот термин широко используется в промышленном и гражданском строительстве. Необходимость определения этой величины возникает при утеплении стен помещения. Если не рассчитать этот показатель, после теплоизоляционных работ возникнут проблемы. Альтернативный вариант – повреждение отделки стены из-за оседающей влаги. Если отделка выдерживает воду, но на стены будут попадать капли конденсата, в этом тоже нет ничего хорошего. Влажная среда способствует развитию болезнетворных микроорганизмов и плесени.

В авиации также рассчитывают точку росы. Во время полета на некоторых частях самолета образуется конденсат. В этом случае конденсат замерзает и части самолета обледеневают.

Это значение также используется в лесном хозяйстве. Специалисты лесной пожарной охраны используют точку росы для расчета класса пожарной опасности, характеризующего возможность возникновения лесных пожаров. На основе этого разрабатываются меры защиты.

Точка росы используется в расчетах при планировании противопожарных мероприятий

В сельском хозяйстве по знанию точки росы определяют вероятность поражения посевов неинфекционными болезнями (повреждения, вызванные погодными условиями). При этом одной из задач селекции является создание сортов культурных растений, способных конденсировать на своих вегетативных органах влагу воздуха. Это позволит успешно вести сельское хозяйство в условиях небольшого количества осадков.

Как рассчитать точку росы

По математической формуле

выполнение расчетов вручную по формуле является достаточно точным методом. Но чтобы воспользоваться формулой, необходимо сначала определить несколько других показателей. Формула выглядит следующим образом.

Как видно из рисунка, a и b — постоянные величины. Т – температура воздуха. Rh – относительная влажность. Этот метод расчета даст результаты с погрешностью 0,5ºС.

С помощью онлайн-калькулятора

Поскольку ручной расчет по формуле подходит не всем (из-за недостаточных знаний в математике или нехватки времени), в Интернете в открытом доступе имеются онлайн-калькуляторы, рассчитывающие точку росы на основе предоставленной информации. Пользоваться ими довольно просто: нужно лишь ввести первые данные (температуру воздуха и относительную влажность). Результат вычислений отобразится на экране.

Программы-калькуляторы

Не каждый может связать показатель точки росы и ожидаемые последствия неправильного утепления. Для этого необходимы специфические знания в области физики и строительства. Поэтому помимо обычных калькуляторов, вычисляющих эту величину, созданы программы с расширенными возможностями. Они также находятся в свободном доступе и могут быть использованы в Интернете.

Такие программы учитывают при расчете множество параметров:

1. Место, где здание построено (строится). Статистика среднемесячных температур, относительной влажности и давления в этом регионе отображается мгновенно.
2. Тип комнаты. Очевидно, что влажность в ванной комнате будет выше, чем в комнате, а это, в свою очередь, влияет на тип допустимого утепления.
3. Тип конструкции. Здесь вы можете выбирать между стеной, потолком, полом чердака и другими позициями.
4. Слои конструкции. Здесь учтено то, что находится за утепленной стеной – другая комната или улица.
5. Материал пола или стен.
6. Температура и относительная влажность внутреннего и наружного воздуха.

После заполнения всех обязательных полей программа создаст график точки росы.

Таблица определения точки росы

Если необходимо быстро получить значение точки росы, используются таблицы. Данные таблицы очень неточны и дают приблизительные результаты. Но ими легко и быстро пользоваться: нужно всего лишь найти нужную ячейку на пересечении столбца и строки с нужной температурой и относительной влажностью.

Специальные инструменты

В метеорологии были изобретены специальные приборы для определения точки росы. Но даже для расчета по математической формуле или другому методу, описанному выше, нужны свои инструменты.

Температуру измеряют термометром, влажность – гигрометром. Для удобства в этом случае подойдет инструмент, способный измерять и температуру, и влажность – цифровой термогигрометр.

Этот прибор сочетает в себе функции термометра и гигрометра

Кроме того, существуют устройства, совмещающие несколько функций: измерение температуры, влажности, расчет точки росы и хранение информации.

В большинстве случаев именно так выглядит работа с таким устройством.

1. Включите устройство. Обратите внимание на заряд аккумулятора. Так выглядит одно из популярных устройств
2. Поместите кончик датчика под прямым углом к ​​исследуемой поверхности. Правильное размещение прибора обеспечит точные измерения
3. Чтобы сохранить данные измерений, нажмите кнопку «Hold» в меню. Таким образом, вы сможете увидеть результаты в удобном положении устройства. Записать не значит сохранить
4. Чтобы сохранить данные, нажмите кнопку Сохранить. Возможность сохранения избавляет от необходимости записывать данные в блокнот
5. Если вам необходимо передать информацию на компьютер, подключите устройство к сети через USB. Подключить измеритель точки росы к компьютеру не сложнее, чем к мобильному телефону
6. Скопируйте данные на свой компьютер. Компьютер – надежное хранилище данных

Работать с приборами для измерения точки росы легко даже человеку без специальной подготовки. Интерфейс интуитивно понятен, а если возникнут вопросы, смотрите инструкцию.

Как найти «точку росы»?

Давайте посмотрим, где в конструкции будет находиться точка росы. В качестве примера возьмем пограничную стену.

Стеновая конструкция имеет следующий состав:

• Железобетон толщиной 180 мм;
• Утеплитель минеральная вата Техновент СТАНДАРТ, толщина 150 мм;
• Система вентилируемого фасада (не показана).

Местоположение объекта: Москва. Температура помещения +20°С, влажность 55%. Температура «точки росы» при этих параметрах согласно приложению Р СП23-101-2004 составляет +10,69 °С.

Давайте посмотрим на несколько примеров. Предположим, расчетная температура наружного воздуха = -26 °C:

При этом точка росы располагается в слое утеплителя на расстоянии 22 мм от границы слоев.

Давайте рассмотрим другой пример, где расчетная температура наружного воздуха = -5 °C:

Теперь точка росы находится в слое утеплителя на расстоянии 50 мм от границы слоев.

Как мы видим на наших примерах, «точка росы» перемещается в структуре его теплоизоляционного слоя и смещается в зависимости от изменения наружной температуры.

Важность определения точки росы

Если не обратить внимание на расположение точки росы в стене, последует череда негативных событий.

Утеплительный материал быстро портится, а срок службы самого стенового материала сокращается. Из-за регулярного намокания отделка не держится: обои постепенно отслаиваются, штукатурка крошится, краска отслаивается. Из-за избыточной влажности в помещении в течение короткого времени на стенах, вентиляционных системах, потолках и других поверхностях развивается плесень, грибок и другие болезнетворные микроорганизмы.

Что такое роса и как она образуется?

Образованию росы способствуют следующие факторы:

1. Температура воздуха: Влажность воздуха должна быть выше точки росы, которая зависит от температуры. При достижении точки росы водяной пар начинает конденсироваться и образовывать росу.
2. Влажность: чем выше влажность, тем больше вероятность запотевания. Высокая влажность означает, что точка росы ближе к соответствующей температуре воздуха.
3. Наличие поверхностей для конденсации: Наличие предметов с низкой теплопроводностью и способностью охлаждаться может способствовать конденсации водяного пара и образованию росы.
4. Без ветра: низкая скорость ветра предотвращает смешивание влажного воздуха с более прохладными поверхностями, что способствует образованию росы.

Роса обычно образуется ночью или рано утром, когда поверхности охлаждаются и достигают температуры ниже точки росы. Этот процесс является естественным явлением и важен для растений, поскольку роса является источником влаги для их роста и развития.

О точке росы и принципах её возникновения

Мы уже говорили, что воздушные массы, нагретые до определенной температуры и насыщенные влагой, поднимаются вверх. Там в какой-то момент они становятся слишком тяжелыми из-за обилия водяного пара. В этот момент пар начинает конденсироваться. Этот момент называется «точкой росы».

Точка росы — это температура воздуха, при которой содержащийся в нем пар достигает состояния насыщения и начинает конденсироваться в росу.

Она определяется относительной влажностью воздуха. Чем выше относительная влажность, тем выше точка росы и тем ближе к фактической температуре воздуха. Чем ниже относительная влажность, тем ниже точка росы, чем фактическая температура.

Пределом насыщения влагой является фактически невозможность дальнейшего растворения капель воды в воздухе. Из-за этого «лишняя» влага просто выпадает в виде осадков. Этот процесс еще называют конденсацией водяного пара.

Если заранее знать уровень относительной влажности и показатели температуры, можно определить точку росы. Для этого даже созданы специальные таблицы, значительно упрощающие расчет этих показателей. Измерить температуру и уровень влажности воздуха можно с помощью специального прибора – психрометра.

Естественно, наиболее активное образование росы происходит тогда, когда температура воздуха в течение дня нагревает поверхности, которые позже (с приходом ночи) будут отдавать тепло в атмосферу.

Факторы, влияющие на образование:

1. Иногда роса может не выпадать. Это происходит при наличии возмущений в виде, например, сильного ветра.
2. Уровень относительной влажности оказывает существенное влияние на выпадение этого вида осадков. Чем выше этот показатель, тем выше будет точка росы. Это происходит до тех пор, пока не выровняется температура окружающей среды и 100% влажность.
3. Если уровень влажности низкий, то образование утреннего конденсата будет происходить при более низких температурах, чем реальные.
4. Обильная роса чаще всего образуется в регионах, расположенных в тропических широтах (поскольку именно здесь наблюдается наибольшее количество паров влаги в нижних слоях атмосферы).
5. Роса – это не просто капли, которые видны на поверхности земли. Иногда эти отложения могут образовываться в почве. Здесь все работает по тому же принципу, что и в случае с воздушными массами, только вместо слоев атмосферы, в этом случае стоит учитывать слои почвы.

Как ведёт себя роса при неутеплённых стенах

При неутепленных стенах существует несколько вариантов поведения точки росы. В некоторых ситуациях он располагается во внутреннем пространстве стены – ближе к улице или ближе к комнате. Во втором случае при сильном понижении температуры место конденсации пара сместится на внутреннюю поверхность стены. Тогда на поверхности обязательно образуются капли конденсата.

Неутепленные стены часто мокнут

В некоторых случаях (холодный каркасный материал) точку росы можно размещать в помещении круглый год, т.е на внутренней стороне стены. Затем необходимо произвести прикладные расчеты и позаботиться об утеплении стены с учетом климатических особенностей местности, где расположено здание.

В целом расположение точки росы на крыше или стене связано с рядом физических факторов:

• влажность наружного воздуха и воздуха в помещении;
• температура наружного и внутреннего воздуха;
• толщина потолка или стены.

Точка росы в утеплённых снаружи стенах

При правильном выборе материала и правильно рассчитанной толщине утеплительного слоя точка росы всегда будет лежать в утеплителе и никогда не будет перемещаться в сторону внутренней поверхности. Стены сухие круглый год. От погодных условий повреждается только изоляция, замедляется износ стен.

Наружное утепление – самая надежная защита от конденсата в квартире

Если толщина утеплителя меньше необходимой, или не была учтена теплопроводность материала, точка росы будет вести себя так же, как и в неутепленной стене, то есть влага будет продолжать скапливаться в помещение, если оно накопилось до утепления. Если такое произойдет, выход только один – увеличить толщину изоляционного материала. Это можно сделать, добавив новый слой теплоизоляции или заменив старый материал новым подходящей толщины.

Если слой утеплителя слишком толстый, точка росы не выйдет за свои пределы в течение всего года. Никаких негативных последствий это не вызовет: стена будет сухой круглый год. Однако расчеты производятся во избежание необоснованных финансовых затрат. В конце концов, если вы можете избежать влаги и сохранить тепло с меньшим количеством изоляции, зачем использовать больше?

Точка росы в утеплённых изнутри стенах

Утепление стен только изнутри неизбежно приводит к смещению точки росы в сторону помещения. Это происходит потому, что теплоизоляционный материал сохраняет тепло в помещении, тем самым делая стену холоднее. А, как известно, чем холоднее поверхность, тем больше вероятность, что на ней будет конденсироваться влага.

Если точка росы при обычных для данной площади температурах расположена близко к внутренней поверхности стены и не доставляет никаких неудобств, то в особо холодные дни она может переместиться в помещение, то есть на внутреннюю поверхность стены. Тогда стена под утеплителем намокнет.

Если на неутепленной стене постоянно скапливается влага, то стена под утеплителем будет продолжать мокнуть на протяжении всего холодного времени года после работ по внутреннему утеплению помещения. Это приведет к постепенному износу всех слоев строительных материалов с внутренней стороны стены, в том числе и отделочного.

Внутренняя изоляция не защищает от намокания

В некоторых случаях после внутреннего утепления обычной стены точка росы меняет свое местоположение на утеплитель. Так что всю зиму мокрой будет не только стена, но и сам теплоизоляционный материал.

Так или иначе, чтобы избежать повреждения отделки и внутренних слоев утеплителя, нужно помнить простое правило: утепление внутренней поверхности стены проводится только после ее внешнего утепления.

Как измерить влажность и контролировать образование росы

Чтобы получить более точные данные о влажности, рекомендуется использовать несколько гигрометров и разместить их в разных частях комнаты. Также важно следить за тем, чтобы гигрометры не размещались вблизи источников тепла или влаги, таких как обогреватели или фонтаны.

Чтобы контролировать образование росы, необходимо поддерживать в помещении оптимальную влажность. Для этого можно использовать увлажнители или кондиционеры. Увлажнители помогут повысить влажность, если она слишком низкая, а кондиционеры помогут снизить влажность, если она слишком высокая.

Также рекомендуется регулярно проветривать помещение, чтобы освежить воздух и избежать избыточной влаги. Это особенно важно в ванной или на кухне, где много пара и влаги.

Контроль и поддержание оптимальной влажности поможет предотвратить запотевание и улучшить комфорт в помещении. Если присутствует роса, также следует знать о возможном образовании плесени и принять меры по ее устранению.

Влияние «точки росы»

Теперь давайте выясним, на что это влияет. Согласно СП 50.13330, п. 5, «температура внутренних поверхностей ограждающих конструкций не должна быть ниже минимально допустимых значений (санитарно-гигиенических требований)».

Говоря простыми словами, это требование означает, что важно, чтобы температура внутренней поверхности конструкции была выше точки росы. При несоблюдении этого условия вполне возможно образование конденсата, плесени и другие негативные последствия.

Факторы образования

Образование утренней росы (присущей только утру) определяется термодинамическими факторами. Воздушные массы, насыщенные влагой и водяным паром, имеют температуру, превышающую температуру поверхностей. Поэтому, когда теплый и влажный воздух оседает на остывших за ночь поверхностях (часто на растениях и почве), появляются капельки воды, которые мы называем росой.

Поверхностные объекты всегда остывают гораздо быстрее воздушных потоков, и «отдают» образующееся в дневное время тепло атмосфере, повышая температуру нижних слоев. По законам физики нагретые воздушные массы в атмосфере всегда поднимаются вверх, «насыщенные» влагой. Этот процесс продолжается до тех пор, пока воздух, успевший остыть, не станет слишком «влажным». И именно в этот момент важно ввести такой термин, как «точка росы».

Какую роль играет влажность в образовании росы?

Высокая влажность способствует образованию росы, поскольку влага из воздуха конденсируется на поверхностях с низкой температурой. Поскольку земля и другие объекты, такие как растения или стекло, ночью охлаждаются, поверхности могут охлаждаться до температуры ниже точки росы. В результате влага из окружающего воздуха конденсируется на этих предметах и ​​образует росу.

Однако при низкой влажности роса образуется редко или не образуется вовсе. В сухом воздухе влага испаряется быстрее, что предотвращает образование конденсата и запотевание. Поэтому для образования росы влажность должна быть достаточно высокой.

Влажность также может влиять на количество и интенсивность росы. При высокой влажности роса может быть более обильной, а при низкой – менее заметной или вовсе отсутствовать. Это связано с количеством влаги, которую способен удерживать воздух при определенной температуре.

Воздействие факторов окружающей среды на образование росы

Еще один важный фактор – влажность. Чем выше влажность, тем больше вероятность запотевания. Высокая влажность означает, что воздух уже насыщен влагой, и любое дополнительное охлаждение может привести к конденсации водяного пара в виде росы.

Важную роль также играет наличие поверхности, на которой может образовываться роса. Хорошие предметы для туманообразования должны быть достаточно теплопроводными, чтобы создавать разницу температур между воздухом и поверхностью. Для образования росы часто выбирают растения, стекло, металл, камень и некоторые другие поверхности.

Помимо этих основных факторов, на образование росы могут влиять и другие факторы окружающей среды, такие как атмосферное давление и скорость ветра. Более высокое барометрическое давление может привести к более быстрой конденсации водяного пара, а скорость ветра может снизить вероятность образования росы, поскольку она может смачивать поверхность, а увлажненный воздух не может насыщаться дополнительной влагой.

О точке росы в пластиковых окнах

Когда речь идет о точке росы в стеклопакетах, многие представляют себе определенное мистическое место. В действительности точку росы увидеть невозможно, как мы уже выяснили. Повторим: под точкой росы понимается температура, при которой при охлаждении пар воздуха насыщается и конденсируется. Существуют специальные таблицы, позволяющие рассчитать точку росы при относительной влажности и определенной температуре. Такая таблица представлена ​​ниже.

На заметку! Допустим, влажность 50% и температура +21 градус. В таких условиях точка росы составит +10,2. Что это значит? Если температура поверхности в квартире упадет до +10,2 градуса, на ней (поверхности) начнет появляться конденсат. Как правило, самыми холодными поверхностями в квартире являются пластиковые окна, а потому именно на них в большинстве случаев попадает лишняя влага.

Люди часто сталкиваются с образованием конденсата на окнах с двойным остеклением. На основании всего вышесказанного можно сделать вывод, что с конденсатом можно бороться двумя способами – повышением температуры стекол и снижением влажности в квартире. Таким образом, комфортная влажность воздуха может быть достигнута за счет обеспечения нормального воздухообмена.

Любая лишняя влага от белья, кастрюль и т д. – должна выходить из помещения, а не скапливаться в нем. Прежде всего, квартиру следует регулярно проветривать. Частота вентиляции определяется индивидуально, но мы рекомендуем делать это не менее 10 минут дважды в день. Не забудьте про специальные приточные вентиляционные клапаны.

Читайте также: ТОП-5 лучших прицепов для мотоблока: тележка, адаптер — достоинства и недостатки, цены и характеристики