Точка росы формула: формула, таблица для определения, как рассчитать и от чего зависит показатель

Во время проектирования тепловой изоляции жилых зданий специалистами всегда производится расчет точки росы с целью определения ее положения в наружной стене. Это позволяет понять, в каком месте есть большая вероятность выделения значительного количества конденсата, и таким образом выяснить, насколько выбранный материал ограждения соответствует условиям эксплуатации.

Мы не станем выкладывать здесь расчет точки росы по формулам, который принято делать в строительстве, так как он довольно сложен и громоздок. Кстати, этим пользуются многие недобросовестные продавцы стройматериалов, рассказывая нам о выделении влаги внутри тех или иных утеплителей. Цель данной статьи – помочь обычному домовладельцу самому определить точку росы в стене и использовать это на практике.

Что такое точка росы

Надо понимать, что воздух всегда содержит в себе водяной пар, количество которого зависит от многих условий. Внутри помещений пар выделяется от человека и от разных повседневных процессов его жизнедеятельности – стирки, уборки, приготовления пищи и так далее.

Снаружи содержание влаги в воздухе зависит от погодных условий, это понятно. Причем насыщение воздушной смеси парами имеет свой предел, при достижении которого начинается конденсация влаги и появляется туман.

Принято считать, что в этот момент воздух вобрал в себя максимально возможное количество пара и его относительная влажность (обозначается буквой ω) составляет 100%. Дальнейшее насыщение как раз и приводит к появлению тумана – мелких капелек воды, находящихся во взвешенном состоянии. Тем не менее всем доводилось наблюдать выпадение конденсата на различных поверхностях и без всякого тумана.

Так бывает, когда не полностью насыщенный парами воздух (влажность менее 100%) соприкасается с поверхностью, чья температура на несколько градусов ниже его собственной. Фокус в том, что воздушная смесь при различной температуре может вместить разное количество пара. Чем температура выше, тем больше влаги она может впитать. Поэтому, когда смесь с относительной влажностью 80% контактирует с более холодным предметом, то она резко охлаждается, предел ее насыщения снижается, а относительная влажность достигает 100%.

В этот момент и начинается выпадение конденсата на поверхности, возникает так называемая точка росы. Именно это явление можно наблюдать летом на траве. Утром земля и трава еще холодные, а солнце быстро прогревает воздух, влажность его около земли быстро достигает 100% и выпадает роса. Примечательно, что процесс конденсации сопровождается выделением тепловой энергии, что была затрачена ранее на парообразование. Оттого роса быстро сходит.

Получается, что температура точки росы – величина переменная и зависит от относительной влажности и температуры воздуха в определенный момент. На практике эти величины определяются с помощью различных измерителей, — термометров и психрометров. То есть, проведя измерение температуры и влажности воздуха, можно предположить, при какой температуре поверхности возникнет точка росы по таблицам, о чем речь пойдет далее.

Для справки. Чтобы определить влажность наружного воздуха, сейчас вовсе не обязательно проводить какие-то измерения, достаточно взглянуть на метеопрогноз в интернете. Там указывается и относительная влажность.

Определение точки росы

На данный момент нет смысла задумываться над тем, как рассчитать точку росы, поскольку это давно уже сделано специалистами, а результаты сведены в таблицу. В ней указываются значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с различной влажностью начинает выделяться конденсат.

Как видите, фиолетовым цветом здесь выделена нормативная температура в помещении в зимнее время года – 20 °С, а зеленым обозначен сектор, что охватывает диапазон нормированной влажности – от 50 до 60%. При этом точка росы колеблется от 9.3 до 12 °С. То есть, при соблюдении всех норм конденсация влаги внутри дома невозможна, поскольку в нем нет поверхностей с такой температурой.

Другое дело – наружная стена. Изнутри ее омывает воздух, нагретый до +20 °С, а снаружи – минус 20 °С, а то и больше. Значит, в толще стены температура постепенно растет от минус 20 °С до + 20 °С и в каком-то месте она обязательно будет равна 12 °С, что при влажности 60% даст точку росы. Но для этого еще нужно, чтобы водяной пар добрался до этого места сквозь материал ограждения. И тут возникает еще один фактор, влияющий на определение точки росы – паропроницаемость материала, которая всегда учитывается при строительстве.

Теперь можно перечислить все факторы, влияющие на образование влаги внутри наружных стен в процессе эксплуатации:

• температура воздуха;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• паропроницаемость материала ограждения.

Примечание. Для измерения этих показателей в толще эксплуатируемых стен не существует никаких датчиков или анализаторов, их можно получить только расчетным путем.

Паропроницаемость – это характеристика, показывающая, какое количество водяного пара может пропустить через себя тот или иной материал за определенный промежуток времени. К проницаемым относятся все конструктивные материалы с открытыми порами – бетон, кирпич, дерево и так далее. В народе бытует выражение, что дома, возведенные из них, «дышат». Примерами пористого утеплителя служат минеральная вата и керамзит.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что в обычных и утепленных стенах всегда есть условия для возникновения точки росы. Вот в этом месте и появляется много небылиц и страшилок, связанных с огромным количеством воды, прямо-таки вытекающим из стен при конденсации, и растущей на них массой плесени. В действительности все не так страшно, ведь эта точка не занимает стационарную позицию в ограждении. С течением времени условия с обеих сторон конструкции постоянно меняются, отчего и точка росы в стене перемещается. В строительстве это называется зоной возможной конденсации.

Так как ограждение проницаемо, то оно способно самостоятельно избавляться от выделяющейся влаги, при этом важную роль играет вентиляция с обеих сторон. Неспроста наружное утепление стен минеральной ватой делается вентилируемым, ведь точка росы в этом случае находится в утеплителе. Если все сделано правильно, то выделяющаяся внутри ваты влага через поры покидает ее и уносится потоком вентиляционного воздуха.

Вот почему так важно устроить хорошую вентиляцию в жилых помещениях, она удаляет не только вредные вещества, но и лишнюю влагу. Стена мокнет лишь в одном случае: когда конденсация происходит постоянно и в течение длительного времени, а влаге деться некуда. В нормальных условиях материал просто не успевает напитаться водой.

Современные полимерные утеплители практически не пропускают пар, поэтому при утеплении стен их лучше располагать снаружи. Тогда необходимая для конденсации температура будет внутри пенопласта или пенополистирола, но пары к этому месту не доберутся, а потому и увлажнения не возникнет. И наоборот, утеплять полимером изнутри не стоит, так как точка росы останется в стене, а влага станет выделяться на стыке двух материалов.

Пример такой конденсации – окно с одним стеклом в зимнее время, оно не пропускает пары, отчего на внутренней поверхности образуется вода.

Внутреннее утепление осуществимо при таких условиях:

• стена достаточно сухая и относительно теплая;
• утеплитель должен быть паропроницаемым, дабы выделяющаяся влага могла покинуть конструкцию;
• в доме должна хорошо действовать вентиляция.

Заключение

Итак, точка росы внутри строительных конструкций присутствует всегда, при этом рассчитать количество образующейся влаги по формулам весьма сложно, можно лишь определить зону конденсации. А это дает возможность принять меры по удалению влаги, а иногда и вовсе предотвратить ее появление с помощью паронепроницаемых утеплителей.

Точка росы — Википедия. Что такое Точка росы

Температура точки росы газа (точка росы) — 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 определённой 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.

При значениях точки росы свыше 20 °С большинство людей чувствуют дискомфорт, воздух кажется душным; свыше 25 °С люди с болезнями сердца или дыхательных путей подвергаются опасности, — однако подобные значения наблюдаются крайне редко даже в тропических странах^[3].

Расчётные формулы

Формула для приблизительного расчёта точки росы T p {\displaystyle T_{p}} в градусах Цельсия (только для положительных температур):

T p = b   γ ( T , R H ) a − γ ( T , R H ) , {\displaystyle T_{p}={\frac {b\ \gamma (T,RH)}{a-\gamma (T,RH)}},}

где

a {\displaystyle a} = 17,27,

b {\displaystyle b} = 237,7 °C,

γ ( T , R H ) = a   T b + T + ln ⁡ R H {\displaystyle \gamma (T,RH)={\frac {a\ T}{b+T}}+\ln RH} ,

T {\displaystyle T}  — температура в градусах Цельсия,

R H {\displaystyle RH}  — относительная влажность в объёмных долях (0 < R H {\displaystyle RH} < 1,0).

Формула обладает погрешностью ±0,4 °C в следующем диапазоне значений:

0 °C < T {\displaystyle T} < 60 °C

0,01 < R H {\displaystyle RH} < 1,00

0 °C < T p {\displaystyle T_{p}} < 50 °C

Существует более простая формула для приблизительного расчёта, дающая погрешность ±1,0 °C при относительной влажности в объёмных долях более 0,5:

T p ≈ T − 1 − R H 0 , 05 . {\displaystyle T_{p}\approx T-{\frac {1-R\!H}{0,05}}.}

Эту формулу можно использовать для вычисления относительной влажности по известной точке росы:

R H ≈ 1 − 0 , 05 ( T − T p ) . {\displaystyle R\!H\approx 1-0,05(T-T_{p}).}

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^[4].

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 2478 дней]}.

Наблюдения точки росы

Наибольшая температура точки росы была 35°C и зафиксирована в Джаске (Иран) 20 июля 2012 года.

См. также

Примечания

1. ↑ РМГ 75-2004 «ГСИ. Измерения влажности веществ. Термины и определения» (С 01.08.2015 начинает действовать РМГ 75-2014)
2. ↑ СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»
3. ↑ John M. Wallace, Peter V. Hobbs. Water Vapor in Air // Atmospheric Sience. An introductory Survey.. — Second edition. — Washington: Academic Press Elsevier, 2006. — С. 83. — 551 с. — ISBN 978-0-12-732951-2.
4. ↑ ИСО 8502-4 «Подготовка стальных поверхностей перед нанесением красок и связанных с ними продуктов. Испытания для оценки чистоты поверхности. Часть 4. Руководство по оценке вероятности конденсации перед нанесением краски»

Литература

Точка росы — Википедия

Температура точки росы газа (точка росы) — 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 определённой 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.

При значениях точки росы свыше 20 °С большинство людей чувствуют дискомфорт, воздух кажется душным; свыше 25 °С люди с болезнями сердца или дыхательных путей подвергаются опасности, — однако подобные значения наблюдаются крайне редко даже в тропических странах^[3].

Расчётные формулы

Формула для приблизительного расчёта точки росы T p {\displaystyle T_{p}} в градусах Цельсия (только для положительных температур):

T p = b   γ ( T , R H ) a − γ ( T , R H ) , {\displaystyle T_{p}={\frac {b\ \gamma (T,RH)}{a-\gamma (T,RH)}},}

где

a {\displaystyle a} = 17,27,

b {\displaystyle b} = 237,7 °C,

γ ( T , R H ) = a   T b + T + ln ⁡ R H {\displaystyle \gamma (T,RH)={\frac {a\ T}{b+T}}+\ln RH} ,

T {\displaystyle T}  — температура в градусах Цельсия,

R H {\displaystyle RH}  — относительная влажность в объёмных долях (0 < R H {\displaystyle RH} < 1,0).

Формула обладает погрешностью ±0,4 °C в следующем диапазоне значений:

0 °C < T {\displaystyle T} < 60 °C

0,01 < R H {\displaystyle RH} < 1,00

0 °C < T p {\displaystyle T_{p}} < 50 °C

Существует более простая формула для приблизительного расчёта, дающая погрешность ±1,0 °C при относительной влажности в объёмных долях более 0,5:

T p ≈ T − 1 − R H 0 , 05 . {\displaystyle T_{p}\approx T-{\frac {1-R\!H}{0,05}}.}

Эту формулу можно использовать для вычисления относительной влажности по известной точке росы:

R H ≈ 1 − 0 , 05 ( T − T p ) . {\displaystyle R\!H\approx 1-0,05(T-T_{p}).}

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^[4].

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 2478 дней]}.

Наблюдения точки росы

Наибольшая температура точки росы была 35°C и зафиксирована в Джаске (Иран) 20 июля 2012 года.

См. также

Примечания

1. ↑ РМГ 75-2004 «ГСИ. Измерения влажности веществ. Термины и определения» (С 01.08.2015 начинает действовать РМГ 75-2014)
2. ↑ СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»
3. ↑ John M. Wallace, Peter V. Hobbs. Water Vapor in Air // Atmospheric Sience. An introductory Survey.. — Second edition. — Washington: Academic Press Elsevier, 2006. — С. 83. — 551 с. — ISBN 978-0-12-732951-2.
4. ↑ ИСО 8502-4 «Подготовка стальных поверхностей перед нанесением красок и связанных с ними продуктов. Испытания для оценки чистоты поверхности. Часть 4. Руководство по оценке вероятности конденсации перед нанесением краски»

Литература

Калькулятор точки росы

Этот калькулятор оценивает температуру, до которой необходимо охладить воздух, чтобы он насыщался водяным паром и образовывал росу.

Пожалуйста, укажите любых двух из трех переменных ниже, чтобы вычислить третью.

Что такое влажность?

Влажность определяется как количество водяного пара (газообразная фаза воды) в воздухе. Это показатель наличия росы, мороза, тумана и осадков.Максимальное содержание водяного пара в воздухе зависит от температуры; чем выше температура, тем большее количество водяного пара может удерживаться до достижения насыщения.

Влажность часто обсуждается в терминах абсолютной влажности и относительной влажности, как и в этом калькуляторе. Значение абсолютной влажности возвращается как часть результатов расчета, но именно относительная влажность широко используется в повседневной жизни и используется как часть расчета температуры точки росы.

Абсолютная влажность — это измерение содержания воды в воздухе, обычно в граммах на кубический метр. Он рассчитывается путем деления общей массы водяного пара на объем воздуха. При одинаковом количестве водяного пара в воздухе абсолютная влажность не изменяется с температурой при фиксированном объеме. Если объем не является фиксированным, как в атмосфере, абсолютная влажность изменяется в ответ на изменения объема, вызванные изменением температуры и давления.

Относительная влажность сравнивает текущее отношение абсолютной влажности к максимальной влажности для данной температуры и выражает это значение в процентах. Чем выше процент, тем выше влажность. На него влияют как температура, так и давление. При одинаковом количестве водяного пара относительная влажность в холодном воздухе будет выше, чем в более теплом воздухе.

Относительная влажность — это часто используемый показатель в сводках погоды и прогнозах, который является хорошим индикатором осадков, росы, мороза, тумана и видимой температуры.Кажущаяся температура — это температура, воспринимаемая людьми. Летом, чем выше относительная влажность, тем выше кажущаяся температура. Это является результатом более высокой влажности, снижающей скорость испарения пота, что увеличивает воспринимаемую температуру.

Относительная влажность 100% указывает на то, что воздух насыщен. Это означает, что с учетом текущих условий содержание водяного пара в воздухе не может увеличиваться в нормальных условиях. Относительная влажность 100% также является точкой, в которой может образовываться роса.

Что такое точка росы?

Точка росы определяется как температура, при которой данный объем воздуха при определенном атмосферном давлении насыщается водяным паром, вызывая конденсацию и образование росы. Роса — это конденсированная вода, которую человек часто видит рано утром по цветам и траве. Точка росы варьируется в зависимости от количества водяного пара, присутствующего в воздухе, при этом более влажный воздух приводит к более высокой точке росы, чем сухой воздух. Кроме того, чем выше относительная влажность, тем ближе точка росы к текущей температуре воздуха, при 100% относительной влажности это означает, что точка росы эквивалентна текущей температуре.В случаях, когда точка росы ниже нуля (0 ° C или 32 ° F), водяной пар превращается непосредственно в мороз, а не в росу.

Хотя восприятие у разных людей разное, и люди на определенном уровне могут привыкать к более высоким точкам росы, более высокие точки росы, как правило, некомфортны, поскольку влажность препятствует правильному испарению пота, затрудняя охлаждение тела человека. И наоборот, более низкие точки росы также могут быть неудобными, вызывая раздражение кожи и растрескивание, а также высушивание дыхательных путей человека.Администрация США по безопасности и гигиене труда рекомендует поддерживать температуру воздуха в помещении между 68-76 ° F и относительной влажностью 20-60%.

Точка росы также рассматривается в авиации общего назначения для расчета вероятности потенциальных проблем, таких как обледенение карбюратора, а также туман. В некоторых случаях устройства, известные как измерители точки росы, используются для измерения точки росы в широком диапазоне температур. Эти устройства состоят из полированного металлического зеркала, которое охлаждается при прохождении через него воздуха.Температура, при которой роса образуется на зеркале, является точкой росы.

точек росы

  Точка росы рассчитывается по: температуре сухой колбы
                               Относительная влажность
-------------------------------------------------- ---------------------------

     B = (ln (RH / 100) + ((17,27 * T) / (237,3 + T))) / 17,27

     D = (237,3 * B) / (1 - B)

       где:
               T = температура воздуха (сухая колба) в градусах Цельсия (C)
              RH = относительная влажность в процентах (%)
               B = промежуточное значение (без единиц)
               D = точка росы в градусах Цельсия (C)



    Вот та же формула, но разбитая на более мелкие части:

          L = ln (RH / 100)
          М = 17.27 * Т
          N = 237,3 + Т

          B = (L + (M / N)) / 17,27

          D = (237,3 * B) / (1 - B)

            где:
                    T = температура воздуха (сухая колба) в градусах Цельсия (C)
                   RH = относительная влажность в процентах (%)
                    L = промежуточное значение (без единиц)
                    N = промежуточное значение (без единиц)
                    М = промежуточное значение (без единиц)
                    B = промежуточное значение (без единиц)
                    D = точка росы в градусах Цельсия (C)

                    * = умножить на.((17,27 * W) / (237,3 + W)))

      E = Ew - (0,00066 * (1 + 0,00115 * W) * (T - W) * P)

      B = (ln (E / 6.108)) / 17.27

      D = (237,3 * B) / (1 - B)

     RH = 100 * (E / Es)



           где:
                    W = влажная температура колбы в градусах Цельсия (C)
                    P = барометрическое давление в миллибарах (мб)
                   Es = давление насыщенного пара при сухой колбе (мб)
                   Ew = давление насыщенного пара в мокрой колбе (мб)
                    E = фактическое давление пара (мб)
                    B = промежуточное значение (без единиц)
                   RH = относительная влажность в процентах (%)
                    D = точка росы в градусах Цельсия (C)

                    * = умножить на.= к власти


 Чтобы перевести футы (f) в метры (m):
-----------------------------------------------

   m = f * 0,3048

   где:
     м = высота в метрах (м)
     f = высота в футах (f)



 ================================================== =========================

   Источник: «Преобразование выражений влажности с помощью компьютеров и калькуляторов.
            Листовка кооперативного удлинителя 21372.
            Калифорнийский университет - Дэвис
            Автор: Р. Снайдер и Р. Сноу

 ================================================== =========================