Что показывает точка росы. При каких условиях возникает точка росы? Утепление с наружной стороны здания

Большинство из нас наверняка слышали про такое понятие, как точка росы. В этой статье мы рассмотрим что это такое и почему данный физический фактор обязательно следует учитывать при проведении работ по теплоизоляции дома. Точка росы - это расстояние от земли, где воздух, охлажденный до определенной температуры, образует росу. Этот показатель зависит от нескольких факторов. Ключевым является давление воздуха внутри строения и на улице.

Далеко не всегда удаётся просто определить этот показатель. Но заметим, что каждый владелец строения должен обязательно определить, какая в помещениях его дома точка росы, поскольку она оказывает влияние на комфорт при проживании.

Если в помещении точка росы завышена, в этом случае основные строительные материалы – бетон, металл и дерево – не обеспечат нужного эффекта при возведении дома, и срок их службы будет непродолжительным. Здесь понадобится либо высокий цоколь, либо дополнительная защита от влаги.

Если во внутренних помещениях строения выполняется настил полов из полимерных материалов, то попадание в структуру материала конденсата во время эксплуатации напольного покрытия может привести к возникновению таких дефектов:

• вздутие;
• отслоение;
• шагрень.

Чисто визуальным способом невозможно определить этот показатель в помещении. Для этого необходимо использовать специальный прибор под названием бесконтактный термометр . Кроме него следует пользоваться таблицей, в которой в специальной главе описано, как определить этот параметр в стенах сооружения и произвести его правильный расчет.

Что такое точка росы в строительстве?

Под этим термином следует понимать показатель, который определяет уровень влажности в воздухе. То есть, можно говорить о том, что чем выше уровень влажности в помещении, тем выше точка росы. Однако при определении этого показателя необходимо принимать во внимание еще два важных критерия:

О том, что измеряется показатель точки росы в градусах, знают далеко не все. В итоге получается, что точка росы - температура воздуха определенной величины , при которой он сам насыщается влажными парами. Однако необходимо принимать во внимание тот факт, что сама точка не может быть выше температуры воздуха.

Необходимо вспомнить, как возникает конденсат: он образуется при соприкосновении теплого воздуха с холодной поверхностью . Чтобы всем было понятно, как этот показатель работает в реальных условиях, будет правильным рассмотреть возникновение такого явления, как туман. Для его появления необходимо, чтобы температура наружного воздуха и температура точки росы совпадали между собой. Говоря другими словами, принимая во внимание эти показатели, можно точно определить уровень влажности на улице и в помещении.

Какие факторы оказывают влияние на точку росы?

На такой показатель, как точка росы влияние оказывают несколько факторов:

• Один из главных - толщина стен помещения . Другой не менее важный - какие материалы применяются во время теплоизоляции стен строения. Также значимым является и температура. Она может различаться в зависимости от территории расположения строения. Температурный коэффициент на северных территориях будет отличаться от регионов, расположенных на юге.
• Еще один важный фактор - это влажность . Если в воздушном пространстве содержится влага, то чем её больше, тем более высоким будет показатель точки росы.

Чтобы было точное представление о том, что такое точка росы и какое влияние на неё могут оказать различные факторы, рассмотрим этот фактор на примерах:

• Неутепленная стена в помещении . В этом случае точка росы будет передвигаться. Происходить это будет под влиянием погодных условий вне помещения. Если погода на улице стабильная и нет резких колебаний температуры, то точка росы будет располагаться максимально близко к наружной стене. В этом случае негативного влияния на само помещение оказываться не будет. В том случае, если наступит резкое похолодание, то произойдет постепенное перемещение точки росы во внутреннюю часть стены. А это может привести к тому, что помещение будет насыщено конденсатом, вследствие чего произойдет медленное намокание поверхностей стен.
• Стена, имеющая утепление снаружи . Точка росы здесь будет располагаться внутри стены в теплоизоляционном слое. Выбирая материал для утепления конструкций, необходимо обращать внимание на этот фактор и правильно подходить к расчету толщины теплоизоляционного материала.
• Стена, утепленная изнутри . Здесь точка росы располагается между утеплителем и центром стены. Такой вариант не самый лучший, ведь если в наружном воздухе преобладает высокий уровень влажности, то при резком похолодании произойдет движение точки росы на стык между утеплителем и стеной. А это может отразиться самым негативным образом на стене. Прибегать к внутреннему утеплению конструкций владелец может лишь тогда, если внутри дома имеется эффективная система обогрева, которая в состоянии обеспечить один и тот же температурный режим в каждой из комнат дома.

В том случае, если при выполнении ремонтных работ в доме погодные условия не принимаются во внимание, то устранить проблему практически невозможно. Единственно правильное решение - убрать все, что было сделано, а потом провести все работы повторно, но уже правильно с учетом точки росы. Однако это приведёт к большим затратам для владельцев строения.

Определение точки росы и выполнение расчета

Человек, проживающий в доме, в котором во внутренних помещениях преобладает повышенная влажность, сталкивается с большими проблемами. Наличие конденсата приводит к появлению сложностей со здоровьем. Высок риск заболеть таким заболеванием, как астма. К тому же конденсат негативно сказывается на конструкциях здания, сокращая срок их службы.

Если уровень влажности внутри помещений дома высок, то на стенах и потолке образуется плесень , от которой трудно избавиться. В таких случаях приходится принимать кардинальные меры - проводить замену стены и потолочной поверхности. Только так можно избавиться от вредных микроорганизмов.

Чтобы избежать этих неприятных моментов, необходимо заранее рассчитать точку росы. Таким образом, можно узнать, имеет ли смысл выполнять в отдельно взятом здании ремонтные работы, утеплять стены.

Стоит сказать, что каждое здание имеет свою индивидуальную точку росы . А это означает, что работа по её расчету будет проводиться с определенными отличиями.

Перед тем как приступать к выполнению расчета этого параметра, во внимание необходимо принимать следующие факторы:

Во время строительства застройщик должен проследить, чтобы в используемых при возведении материалах не повысилась влажность и не образовалась точка росы. Правильно произвести измерение точки росы может только специалист. Если в помещениях дома точка росы будет высокая, то специалист сделает вывод, что утепление строения было выполнено неверно.

Такой ответ можно считать отчасти правильным, поскольку при правильном утеплении происходит перемещение точки росы, в результате этот показатель изменяется. Кроме того, выполненные по технологии ремонтные работы влияют на появление конденсата на стенах.

Инструкция по определению точки росы по таблице

Инструменты для определения

Чтобы правильно определить точку росы, во время работ потребуются следующие инструменты:

• термометр;
• гигрометр;
• бесконтактный термометр.

Этапы выполнения расчета

В помещении, в котором проводится измерение точки росы, необходимо от напольной поверхности отмерить 60 см и расположить на этой высоте градусник. Его можно положить на поверхность стола. С помощью термометра далее необходимо измерить температуру воздуха. Потом следует воспользоваться гигрометром и измерить влажность в помещении. Ориентируясь на значения в таблице, можно определить точку росы.

После этого остается узнать, возможно ли проведение работ в таком помещении. Например, владелец планирует утеплить помещение или устроить в нем полимерные полы . Чтобы узнать, есть ли смысл в проведении таких работ, прибегают к использованию специального бесконтактного термометра. Для этого снова от пола отмеряют расстояние 60 см, после чего измеряют температуру поверхности. Если у вас нет бесконтактного термометра, то в этом случае необходимо взять обычный градусник и обернуть тканью. По прошествии 15 минут необходимо снять показания.

На завершающем этапе необходимо сравнить два результата. Если температура поверхности от определенной точки росы отличается на 4 градуса, это говорит о том, что в помещении преобладает повышенная влажность и имеет место высокая точка росы . В этом случае работы по утеплению сооружений должны проводиться под контролем специалиста. Перед их началом должны быть произведены расчеты толщины материала, которая будет оптимальной для качественного утепления.

Как решить проблему с появившейся точкой росы?

На стенах здания есть несколько возможных мест, где может появиться точка росы:

В таких случаях для решения проблемы, можно добавить пароизоляцию на поверхность стены. Это обеспечит удержание водяного пара, и он не будет проходить сквозь стены внутрь помещения. А это исключит возникновение точки росы на поверхности стены и потолочной поверхности.

Заключение

Точка росы - важный показатель, на который многие застройщики не обращают внимания во время строительства. А именно от него зависит срок службы конструкций строения. Если этот параметр не учитывается, то стены в процессе эксплуатации будет влажными, что может привести к развитию процессов гниения конструкции. На стенах образуется плесень, а это может негативно отразиться на здоровье человека.

Когда проводится утепление стен, то этот параметр должен приниматься во внимание. Только в этом случае можно провести качественную теплоизоляцию конструкций. Для определения этого параметра, если владелец строения не имеет опыта в этом деле, лучше привлекать квалифицированного специалиста. Он сможет не только правильно рассчитать этот параметр в здании, но и дать рекомендации, которые помогут вам качественно выполнить ремонтные работы и избежать повышенной влажности в помещениях дома.

Точку росы можно считать своего рода индикатором повышенной концентрации в воздухе водяных паров. Если уровень влажности повышается, то вместе с ним повышается и точка росы (если будут определенные условия – такие, например, как температура или давление).

Выражается эта точка в градусах и обозначает температуру, при которых концентрация водяных паров достигает максимального показателя, если те постоянно были в воздухе при устойчивых температурных условиях.

Точка росы не может быть выше температуры воздуха. Если разогретый воздух соприкасается с холодными поверхностями, но наблюдается выпадение влажности – этот процесс называется конденсацией. В результате образуются капельки воды, которые способны превратиться в осадки, туман, иней и проч. Самым распространенным примером можно считать кипящий чайник, изнутри крышки в котором можно наблюдать водяные капельки. При этом температура этой поверхности и считается нашей точкой росы.

Итак, сегодня мы поговорим про расчет точки росы в стене, но вначале разберемся с некоторыми теоретическими аспектами.

Еще несколько примеров

Другим примером, который каждый из нас может увидеть зимой, можно назвать ситуацию, в которой с холода в помещение заносится какая-то вещь. Над этой вещью теплый воздух охлаждается, образуются пары воды и, как следствие, оседает конденсат. Когда температура этой вещи достигает аналогичного показателя воздуха в здании, влага испаряется.

Обратите внимание! Именно по этой причине не рекомендуют подключать к сети бытовую технику, которую только что занесли с мороза!

Наконец, третий пример – запотевшие стекла в доме. Очень часто окна в зимнее время «плачут» (то есть на них оседает конденсат). Стоит знать, что при правильном утеплении и качественных стеклопакетах конденсата быть не должно, а если он есть – значит, проблемы с влажностью (скорее всего, проблема в вытяжке, вентиляционной системе и т. д.).

Роль в строительном процессе

Если точка росы окажется завышенной, то такие стройматериалы, как цемент, древесина, металл и прочие не произведут нужного эффекта в здании и, того хуже, прослужат недолго. А если конденсат образуется на поверхности полимерных материалов при настилании, это может стать причиной следующих дефектов:

1. вздутие поверхности;
2. отслоение;
3. шагрень.

Произвести визуальный расчет точки росы в стене вряд ли удастся, т. к. для этого потребуется таблица соответствующих показателей и бесконтактный термометр (об этой процедуре расскажем в разделе «Определяем точку росы и производим расчеты»).

Что может оказать влияние на данное значение?

Вещей, способных повлиять на это, есть несколько:

1. толщина стен, а также стройматериалы, использованные для утепления;
2. влажность (когда присутствует высокая концентрация влаги, точка росы повышается);
3. температура – она сильно варьируется и зависит от конкретной местности.

Для более детального ознакомления с процессом рассмотрим несколько распространенных ситуаций.

1. Если стена не утеплена, то точка росы начнет колебаться под воздействием климатических условий. Если погода стабильная, то точка сместится поближе к наружной стене. Сам дом в таком случае не пострадает. А если резко похолодало, то эта точка сместится к внутренней стене. Помещение насытится конденсатом, а стены будут медленно намокать.
2. Если стена утеплена изнутри, то точка росы будет располагаться где-то в центре между ней и утеплителем. При повышенной влажности едва ли лучший вариант, поскольку после внезапного похолодания точка сместится ближе к стыку с утеплителем, что может оказать разрушительное действие для сооружения. Отметим, что при влажном климате проводить утепление изнутри можно лишь при эффективной отопительной системе, способной обеспечивать одинаковые температурные условия во всех комнатах.
3. В случае наружного утепления стен точка росы сдвинется внутрь утепляющего слоя. При покупке материала для термоизоляции нужно учитывать этот момент и грамотно определить требуемую толщину.

Обратите внимание! Если при проведении ремонтных работ не учитывались климатические условия, то при возникновении неприятностей устранить их будет очень трудно, почти невозможно. Останется лишь устранить все сделанное и начать заново (читай: дополнительные затраты).

Определяем точку росы и производим расчеты

Все мы желаем жить комфортно, но вряд ли это удастся в условиях высокой влажности. Конденсирование вредно не только для дома (в частности, для стен), но и для человеческого здоровья (увеличивается риск заболевания астмой). Более того, если влажность высокая, то стены с потолком могут покрыться плесенью, которая столь вредна для организма и столь трудно выводится. Нередко даже приходится менять все отделочные покрытия, чтобы избавиться от вредных микроорганизмов.

И с целью избегания всех этих неприятностей рекомендуем произвести расчет точки росы в стене и тем самым выяснить, целесообразно ли в вашем случае начинать ремонтные работы, проводить утепление или вообще затевать строительство нового дома. Стоит помнить, что такое понятие как точка росы индивидуально для каждого конкретного здания, следовательно, рассчитывать ее приходится каждый раз по-другому.
Но до того как приступить непосредственно к расчетам, необходимо принять во внимание следующие факторы:

1. климатические особенности вашего региона;
2. наличие и частота мощного ветра;
3. толщина стен;
4. стройматериал, использованный при возведении.

Влажность, хотя и в допустимых пределах, содержится практически в каждом материале. Вы же обязаны следить за тем, чтобы она не повышалась, и не появлялся конденсат. И если вы даже вызовите специалиста в случае повышенного уровня влажности, то он, вероятнее всего, скажет, что у вас неправильная термоизоляция, толщина стройматериалов не соответствует или при установке была допущена ошибка. Это отчасти правда, ведь именно грамотно проведенный ремонт во многом влияет на местонахождение точки росы и образование конденсата на поверхности стен.

Таблица для расчета точки росы

Обратите внимание! Для промежуточных чисел, которые в таблице не указываются, необходимо определять среднюю величину.

Расчет точки росы в стене при помощи таблицы – подробная инструкция

Вначале позаботьтесь о необходимом оборудовании. Вам потребуется:

1. термометр;
2. бесконтактный термометр, который, к слову, можно заменить обычным;
3. гигрометр.

Ниже приведен алгоритм действий.

Шаг 1. В той комнате, где необходимо определить точку росы, отмерьте от пола приблизительно 60 сантиметров, не больше. После этого определите на данной высоте температуру воздуха (для этого можете положить термометр, скажем, на стол).

Шаг 3. В таблице, которую мы привели выше, отыщите свое значение и узнайте после этого заветную точку росы.

Шаг 4. Затем вам следует определить, возможно ли проведение в здании с подобной влажностью ремонтных работ – например, заливки полимерного пола либо укладки термоизоляции. С этой целью возьмите бесконтактный градусник и измерьте в той же точке в 60-ти сантиметрах температуру любой поверхности. В отсутствие данного устройства можете взять простой градусник, завернуть его в тряпку и примерно минут через пятнадцать снять показания.

Шаг 5. В конце сравните обе цифры. Если поверхность теплее воздуха больше чем на 4?С, значит, влажность высокая и есть вероятность того, что точка росы имеет место быть. Если так, то работы по термоизоляции должны контролироваться опытным специалистом, который примет во внимание толщину стройматериала, что будет для этого использоваться.

Видео – Определение точки росы

Как использовать результаты?

Теперь выясним, как можно использовать результаты, которые нам дал расчет точки росы в стене. Если вы будете знать, где расположена эта точка, то сможете правильно определить толщину утеплителя, предотвращая тем самым появление конденсата в ненужном месте.

Но, возможно, вас интересует другой, не менее важный вопрос: когда утепление следует проводить изнутри, а когда – снаружи? Чтобы правильно на него ответить, следует принять во внимание те факторы, которые способны тем или иным образом воздействовать на точку росы. Вот они:

1. климатические условия;
2. наличие утепления;
3. постоянное/временное проживание;
4. уровень внутренней/наружной влажности;
5. то, с чем соседствует конкретная стена (с другой комнатой или с улицей);
6. внутренняя/наружная температура;
7. эффективность работы системы вентиляции;
8. материал, из которого построены стены, и его толщина;
9. эффективность работы системы отопления.

Безусловно, есть ряд случаев, в которых произвести утепление стен невозможно. Вот эти случаи:

1. если в доме живут постоянно;
2. если толщина стены достаточная (в условиях конкретного региона), то есть слой термоизоляции так или иначе должен быть не толще 5-ти сантиметров;
3. если вентиляционная система работает в соответствии со всеми нормами;
4. если отопительная система тоже хорошо работает.

Проще говоря, все, сказанное выше, можно сформулировать следующим образом: чем выше температура в регионе, чем лучше вентиляционная и отопительная системы, тем большая вероятность того, что будет использовано внутреннее утепление. Хотя опыт многих строителей гласит, что зачастую лучше утеплять здание именно снаружи – так шансы на то, что точка росы будет в требуемом месте, значительно возрастут.

Что будет, если неверно выбрать точку?

Воздух, выходя из обогретого помещения в зимнее время, переохладится и выпадет в конденсат, причем на всех поверхностях с низшей температурой. Именно поэтому стены все время будут влажными, в результате чего появляются вредные микроорганизмы и плесень. А это, следовательно, может стать причиной возникновения астмы.

Да и само здание долго не прослужит – его разрушение существенно ускорится. Здания с грибком и плесенью долго не могут служить. В связи с этим точку росы следует правильно определить еще на этапе проектирования. Вы обязаны подобрать:

1. материал для строительства;
2. материал для термоизоляции;
3. тип отопительной и вентиляционной систем;
4. технологию утепления.

Точку росы можно рассчитать своими силами, главное, чтобы были учтены климатические условия местности. Если в себе вы не уверены, обратитесь в специализированную компанию – за определенную плату они произведут замеры вместо вас!

Видео – Точка росы в стене

Экология потребления.Усадьба:Одним из условий качественного утепление дома является расчет точки росы, которая должна находиться ближе к наружной стене, и ни в коем случае – внутри дома. Для этого нужно уметь определить, где будет расположена точка росы при разных условиях, чтобы исключить возможность образования конденсата на стенах внутри помещения.

Утепление стен – один из главных вопросов при строительстве. С первого взгляда может показаться, что очень просто его решить – выбирай тот, который подходит по климатическим условиям и финансам, и утепляй. Однако, это не так. Существует ряд технических условий, которые необходимо выполнить, чтобы стены дома в холодное время года не сырели внутри и не промерзали снаружи.

Одним из этих условий является утепление дома так, чтобы точка росы находилась ближе к наружной стене, и ни в коем случае – внутри дома. Для этого нужно уметь определить, где будет расположена точка росы при разных условиях, чтобы исключить возможность образования конденсата на стенах внутри помещения.

Что такое точка росы

Точка росы – это показатель температуры, при котором происходит максимальное насыщение воздуха паром, и он начинает конденсироваться. Зависит этот показатель от двух основных факторов: температуры и влажности воздуха.

При изменении хотя бы одной из этих двух величин меняется и точка росы, то есть она постоянно перемещается, так же, как и не бывают все время постоянными температура и влажность воздуха.

Существует таблица точек росы при разных температурах и влажности воздуха, разработанная специалистами. Из нее можно увидеть, при каких условиях пар начинает конденсироваться. Например, в зимнее время при нормативной температуре воздуха в помещении +200С и влажности от 50% до 60% точка росы будет колебаться от 9,30С до 120С. То есть, внутри помещения не должен образовываться конденсат, так как при указанных условиях нет поверхностей с такой температурой.

Рассмотрим далее. Если в доме +200С, а на улице температура -200С, то в стене найдется точка росы с температурой +120С при относительной влажности 60%. Точка росы может перемещаться по толщине стены в зависимости от температуры внутри помещения и снаружи, а также от влажности в самой стене. Чем ближе точка росы к внутренней поверхности, тем больше вероятность того, что стена будет мокрая изнутри. А это уже создает неблагоприятные условия для проживания. Утепляя дом, мы можем сместить точку росы, так как при этом меняется температура самой стены.

Где будет находиться точка росы

Могут существовать три варианта конструкции стены: без утеплителя, с наружной и внутренней обшивкой. Рассмотрим, где может находиться точка росы в каждом из этих случаев?

1. Конструкция без утеплителя, тогда точка росы расположена:

• внутри стены ближе к наружной поверхности;
• внутри стены смещена к внутренней поверхности;
• на внутренней поверхности – внутри помещения стена будет оставаться мокрой на протяжении всего зимнего периода.

2. Имеется наружный утеплитель, тогда точка росы находится:

• внутри утеплителя – это говорит о том, что расчет точки росы и толщины утеплителя проведены правильно, и стена в помещении будет сухой;
• любой из трех описанных случаев в пункте 1 – причиной является неправильный выбор утеплителя и его характеристики.

3. Сделана внутренняя обшивка, то точка росы будет:

• внутри стены ближе к утеплителю;
• на внутренней поверхности стены под обшивкой;
• в самом утеплителе.

Из рассмотренного выше становится понятно, что расположение точки росы также зависит от таких характеристик ограждения, как температура и паропроницаемость. Большинство современных утеплителей практически не пропускает пар, поэтому рекомендуется наружная обшивка стен.

Если вы выбираете внутреннее утепление, то нужно соблюсти следующие условия, чтобы:

• стена была сухой и теплой;
• утеплитель имел хорошую паропроницаемость и небольшую толщину;
• в здании функционировали вентиляция и отопление.

Зная возможные зоны образования конденсата, т.е. место расположения точки росы, можно для определенных климатических зон подобрать такой вид и материал утепления, который не создаст условий для сырых стен внутри дома.

Существует мнение, что дом должен утепляться снаружи, а утеплитель по всем параметрам соответствовать ГОСТу. Тогда точка росы будет находиться внутри обшивки, то есть снаружи дома, и внутренние стены будут сухими в любой сезон. Именно поэтому наружное утепление выгоднее внутреннего.

Собираясь утеплять свои жилища, многие владельцы домов сталкиваются с проблемой выбора утеплительных материалов. Действительно, ассортимент теплоизоляторов достаточно велик и все они имеют разные характеристики и области применения. Одним из основных параметров утеплителя является паропроницаемость - свойство материалов и конструкций, выполненных из них, пропускать сквозь себя водяной пар. Зачем нам нужно знать этот параметр?

Дело в том, что влажные, тем более мокрые, теплоизоляционные материалы существенно увеличивают свою теплопроводность. И как следствие перестают выполнять теплоизолирующие функции, т.е. утеплитель уже не утепляет, а присутствует только для вида. Мало того влага, сконденсировавшаяся в материале ограждающей конструкции, замерзая зимой, разрушает его изнутри, ослабляя конструктивную прочность, что чревато резким ухудшением здоровья жильцов.

При изучении этих процессов появляется на свет так называемая «точка росы» - термин, связанный с конденсацией водяного пара. Какое отношение он имеет к строительству, мы сейчас и попробуем разобраться. По-простому, что называется «на пальцах».

Начнем издалека. Вода - основа жизни на нашей планете - присутствует в наших домах в трех агрегатных состояниях:

• в жидком - в водопроводных трубах, стакане, наших животиках;
• в газообразном - в виде пара над кастрюлькой с супом, в паровом утюге, в выдыхаемом нами воздухе;
• в твердом - в сосульках на крыше, в виде льда на крыльце (куда смотрят дворники?!), в морозилке холодильника и бокале виски.

Помимо этих очевидных мест, вода еще находится в ограждающих конструкциях (стенах, перекрытиях, кровле) нашего дома. С целью упрощения понимания в дальнейшем мы будем рассматривать только стены (точнее одну стену), подразумевая, что схожие процессы протекают и в других конструкциях здания.

Прежде чем рассматривать паропроницаемость стен, остановимся на водяном паре. Как и все газы, составляющие воздух в помещении, он обладает парциальным давлением (парциальный - частичный, составляющий часть чего-либо). То есть водяной пар давит на стену с определенной силой. И если снаружи (с улицы) на эту же стену давит с такой же силой тот же водяной пар, то он (пар) никуда двигаться не будет.

Но если дома жарко и сыро, а за окном холодный сухой морозец, то пар, как скаковая лошадь, ринется туда, где его парциальное давление ниже (так как влаги в уличном воздухе нет или очень мало), т.е. на улицу, проникая сквозь поры материала стены. При этом охлаждаясь по пути (ведь температура внутренней поверхности стены +25 °С, а наружной, например, –20 °С, мороз, однако), и по мере остывания превращаясь в воду (конденсируясь).

Переходить в другое агрегатное состояние (воду) водяной пар может при понижении температуры, повышении атмосферного давления, увеличении количества пара в воздухе (повышении влажности). Нормальное атмосферное давление (760 мм ртутного столба) там, где живут люди, может изменяться всего лишь на пару–тройку процентов в обе стороны, поэтому его влияние мы учитывать не будем.

Рассмотрим физику процесса конденсации пара в материале стены по мере его продвижения изнутри наружу. Для простоты будем считать, что температура воздуха внутри и снаружи помещения постоянны. Количество водяного пара в граммах в единице объема воздуха (1 м 3) называется абсолютной влажностью воздуха. В строительных теплофизических расчетах применяется параметр относительная влажность воздуха . Он показывает количество водяного пара в воздухе в долях от максимально возможного при конкретной температуре и чаще всего выражается в процентах.

Например, относительная влажность воздуха 60% при температуре 20 °С, говорит о том, что в одном кубическом метре воздуха в виде пара находится 10,4 грамма воды, что составляет 60% (6/10) от максимального количества воды (17,3 грамма в 1 м 3), которое может находиться в парообразном состоянии в том же кубометре воздуха при данной температуре.

Каждый i –тый газ, составляющий наш воздух (азот, кислород, аргон, углекислый газ и др.) как и водяной пар, создает свое собственное парциальное давление е i , определяемое согласно уравнению Клапейрона (формулу смотрите на картинке). Сумму парциальных давлений газов воздуха можно измерить с помощью обыкновенного барометра. Доля давления насыщенного пара в ней не превышает 0,1 % и для температуры 20 °С составляет примерно 2,34 кПа (смотри таблицу).

При 100% относительной влажности воздух максимально насыщен водяным паром и называется насыщенным (по аналогии с объевшимся человеком). Степень насыщенности воздуха водяным паром зависит только от его температуры, чем она выше, тем больше молекул воды в единице объема может находиться в парообразном состоянии. Зависимость давления насыщенного пара от его температуры была снята экспериментальным путем и занесена в специальные таблицы. Парциальное давление насыщенного водяного пара называется давлением насыщения воздуха водяным паром и обозначается символом Е (смотри картинку с графиками).

Если увеличить температуру воздуха с некоторой (отличной от ноля) абсолютной влажностью его относительная влажность понизится, так как величина парциального давления водяного пара растет линейно от температуры, причем достаточно медленно, а давление насыщения растет по экспоненте (т.е. гораздо быстрее). Наоборот, при охлаждении воздуха относительная влажность возрастет вследствие более быстрого снижения величины давления насыщения.

По мере остывания влажного воздуха до некоторой температуры, когда парциальное давление пара станет равным давлению насыщения паром при этой же температуре, относительная влажность воздуха составит 100%, то есть воздух достигнет максимального насыщения водяным паром. Эта температура называется точкой росы . Если воздух будет и далее охлаждаться, то часть влаги начнет из него конденсироваться. Воздух при этом будет по-прежнему полностью насыщен водяным паром, а его давление насыщения будет снижаться в соответствии с падающей температурой.

В процессе снижения температуры, она в каждый момент времени будет точкой росы для новой сформировавшейся абсолютной влажности воздуха. Другими словами, по мере продвижения (диффузии) водяного пара сквозь материал стены в сторону холодной улицы, он с каждым сантиметром будет попадать во все более холодные слои, и, остывая, продолжит конденсироваться, увлажняя при этом стену.

Условием отсутствия образования конденсата на внутренней поверхности стены и в ее толще является поддержание температуры ограждающих конструкций и воздуха в помещении выше точки росы, а это значит, что парциальное давление водяных паров в каждой точке сечения стены должно быть меньше давления насыщения пара. Соблюдения этого условия можно добиться наружным утеплением стен, их внутренней пароизоляцией, снижением абсолютной влажности воздуха в помещении путем его проветривания и вентилирования.

О том, чем и , не опасаясь обрушения перекрытий, расскажем в следующей статье.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Абсолютная влажность воздуха - это количество водяного пара в единице объема воздуха:

В системе СИ единица измерения абсолютной влажности

Влажность воздуха является очень важным параметром окружающей среды. Известно, что большую часть поверхности Земли занимает вода (Мировой океан), с поверхности которой непрерывно происходит испарение. В различных климатических зонах интенсивность этого процесса различна. Она зависит от среднесуточной температуры, наличия ветров и др. факторов. Таким образом, в определенных местах процесс парообразования воды более интенсивен, чем ее конденсация, а в некоторых - наоборот.

Человеческий организм активно реагирует на изменения влажности воздуха. Например, процесс потоотделения тесно взаимосвязан с температурой и влажностью окружающей среды. При высокой влажности процессы испарения влаги с поверхности кожи практически компенсируются процессами ее конденсации, и нарушается отвод тепла от организма, что приводит к нарушениям терморегуляции; при низкой влажности процессы испарения влаги превалируют над процессами конденсации и организм теряет слишком много жидкости, что может привести к обезвоживанию.

Кроме того, понятие влажности является важнейшим критерием оценивания погодных условий, что всем известно из прогнозов погоды.

Абсолютная влажность воздуха дает представление о конкретном содержании воды в воздухе по массе, однако эта величина неудобна с точки зрения восприимчивости влажности живыми организмами. Человек ощущает не массовое количество воды в воздухе, а ее содержание относительно максимально возможного значения. Для описания реакции живых организмов на изменения содержания водяного пара в воздухе вводят понятие относительной влажности.

Относительная влажность воздуха

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Относительная влажность воздуха - это физическая величина, показывающая насколько водяной пар в воздухе далек от насыщения:

где плотность водяного пара в воздухе (абсолютная влажность); плотность насыщенного водяного пара при данной температуре.

Точка росы

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Точка росы - это температура, при которой водяной пар становится насыщенным.

Зная температуру точки росы, можно получить представление об относительной влажности воздуха. Если температура точки росы близка к температуре окружающего воздуха, значит влажность высокая (при совпадении температур образуется туман). И напротив, если значения точки росы и температуры воздуха в момент измерения сильно расходятся, то можно говорить о низком содержании водяных паров в атмосфере.

Когда в теплое помещение с мороза заносят какую-либо вещь, воздух над ней охлаждается, насыщается водяными парами, и на вещи конденсируются капельки воды. В дальнейшем вещь прогревается до температуры воздуха помещения, и весь конденсат испаряется.

Другой, не менее хорошо знакомый пример - запотевание стекол в доме. У многих зимой на окнах появляется конденсат. На это явление влияют два фактора -- влажность и температура. Если установлен нормальный стеклопакет и правильно проведено утепление, а конденсат есть, -- значит, в помещении высокая влажность; возможно плохая вентиляция или вытяжка.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

ПРИМЕР 2