Точка росы – это такая температура среды, при которой вода, находящаяся в воздухе, превращается из газа в жидкость (конденсируется).
Влажность воздуха зависит от его температуры. При одинаковом количестве водяного пара, холодный воздух будет более влажным, чем теплый.
Если мы будем плавно охлаждать воздух, то наступит такая температура, при которой влажность станет стопроцентной. В этот момент выпадает жидкий конденсат (роса). Такая температура называется точкой росы.
Температура и влажность воздуха на внутренней грани стены или кровли дома значительно выше, чем на улице. Это приводит к тому самому плавному понижению температуры внутри конструкции. При неграмотном подборе утеплителя, появляется вероятность, что внутри стены будет такая влажность и температура, при которой образуется конденсат .
Положение точки росы в конструкции стены зависит от того:
- насколько тепло внутри помещения;
- насколько холодно на улице;
- ширины и теплопроводности строительных материалов, из которых состоит стена;
- влажности в помещении;
- влажности воздуха на улице.
Выясним, как меняется положение точки росы в разных ситуациях.
В стене без утеплителя
. Если стена вашего дома вообще не утеплена, то температура внутри ее конструкции будет плавно понижаться от внутренней грани к наружной.
А точка росы тогда может располагаться : в середине стены; близко к наружной грани стены; близко к внутренней грани стены.
В стене с утеплителем снаружи . В месте, где расположен утеплитель достаточной толщины, будет наблюдаться резкий перепад температур. Тогда точка росы окажется внутри утеплителя, а вся стена будет теплой.
Если утеплитель обладает слишком маленькой толщиной, то точка росы может сместиться к середине стены или к ее внутреннему краю.
В стене с утеплителем внутри . В таком случае, так же будет наблюдаться резкий скачок температуры в месте, где расположен утеплитель. При этом стена окажется в холодной зоне и точка росы сместится к внутреннему краю стены.
Чтобы найти температуру точки росы
необходимо воспользоваться таблицей.
Для этого найдите в таблице соответствующую комнатную температуру и на пересечение с текущими показания влажности будет находится температура точки росы.
Какие существуют методы определения точки росы расскажет статья "Определение точки росы: секреты и нюансы".
Последствия неграмотного выбора и расчета
Точка росы, возникающая внутри материала, приводит к его увлажнению. Намокание стен имеет следующие последствия:
- Увлажненный бетон и кирпич обладают меньшими теплозащитными свойствами.
- На мокрой стене может развиться грибок и плесень.
- В помещении с влажными стенами будет неприятный микроклимат.
- Если влага внутри стены замерзнет и кристаллизуется, то ее кристаллы будут разрушать материал конструкции. Несколько циклов замораживания и оттаивания могут привести к потере прочности материала.
- Для утеплителя влажность опасна ухудшением его теплозащитных свойств.
Совет! Влажный утеплитель легко просушить, если устроить специальные продухи. Именно по такой технологии работает вентилируемый фасад.
Расчет утеплителя сводится к подбору его толщины в каждом конкретном случае. При этом расчете необходимо обращать внимание на положение точки росы. Неправильная толщина слоя утепляющего материала может привезти к намоканию и промерзанию всей конструкции стены.
Для того чтобы избежать намокания несущей конструкции стены, лучше всего размещать утеплитель снаружи. В этом случае необходимо предусмотреть, хорошую вентилируемость слоя утеплителя, а так же его защиту от непогоды.
Размещать утеплитель внутри помещения можно лишь при низкой влажности воздуха или небольшом перепаде температур внутри и снаружи вашего помещения.
Точка росы – что это и как ее определение в стене смотрите на видео:
О температуре точки росы посмотрите в видео-уроке:
Температура среды, при которой происходит конденсация имеющейся в воздухе влаги, называется точкой росы. Это не постоянная величина и зависит она от влажности воздуха и фактической температуры окружающей среды. Для каждого значения имеется количества влаги, которое может удержаться в виде пара. При этом чем выше температура воздуха, тем больше воды может содержаться в виде пара. Все, что свыше данного количества, конденсируется. При снижении температуры и неизменном количестве влаги в какой-то момент в воздухе уже не может удерживаться эта влага, конденсируется. Такая температура и называется точкой росы.
Когда в среду с одной температурой, влажностью и значением точки росы попадает материал с температурой ниже точки росы, на поверхности его материала выпадает конденсат, потому как в граничной зоне остывает .
Точка росы в строительстве
В зимний период на улице температура значительно ниже, чем в помещении. Внешняя поверхность стен охлаждается, а внутренняя нагревается. Внутри стены температура материала принимает переходные значения между внешней и внутренней. Важно, чтобы точка, в которой формируется температура, равная значению точки росы для воздуха внутри помещения была как можно дальше от внутренней поверхности и в толще однородного слоя материала стены. Если она близко расположена к внутренней поверхности или внутренняя поверхность холоднее значения точки росы, то на ней будет конденсироваться влага, что сулит немало проблем.
Избыток влаги в слое штукатурки и на ее поверхности может привести к порче внутренней отделки и образованию грибка и плесени. Именно из-за расположения точки росы не следует утеплять стены изнутри помещения. Точка росы сместится ближе к внутренней поверхности, как следствие, образуется конденсат и сырость внутри помещения.
Точка росы и микроклимат
Важными составляющими комфортного микроклимата является температура воздуха 18-24оС и относительная влажность 40-60%. При относительной влажности 100% фактическая температура как раз равна значению точки росы. Для того чтобы поднять влажность, используются различные испарители, увлажнители воздуха. Для понижения влажности можно использовать , у которого теплообменник имеет температуру ниже, чем значение точки росы. Вследствие этого влага конденсируется на радиаторе и отводится из помещения.
Точка росы и антикоррозийные покрытия
При нанесении антикоррозийного покрытия важно, чтобы окрашиваемая поверхность была нагрета до температуры выше точки росы. Иначе образовавшийся конденсат будет препятствовать плотному прилеганию антикоррозийного покрытия.
При 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.
Таким 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
В 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 .
По 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
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
Конечно, 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
Расчёт 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.
В этой статье я расскажу, что такое точка росы, как она определяется и насколько важно понимать влияние данного фактора при строительстве и утеплении ограждающей конструкции.
Смысл точки росы
Что это такое?
Точка росы – это соотношение температуры и влажности воздуха, при которых водяной пар, находящийся в воздухе, начинает конденсироваться в жидкую воду. Это может выглядеть как туман, капли воды на различных поверхностях, запотевание стекол и т.д.
«Плачущее стекло» — это признак того, что его температура достигла или стала ниже, чем точка росы.
Если быть точным с точки зрения физики, то придется учесть еще ряд факторов, таких как давление, скорость ветра и т.п. Но мы будем считать, что изменение температуры и влажности происходит изобарически, то есть с постоянным давлением.
Влажность в помещении также примерно одинакова. В ГОСТе 30494-96 она прописана как 30 – 60 %, но по данным врачей она должна быть выше. Тот же Комаровский О. Е. советует не менее 60%, а для больных ОРВИ – не менее 70%. Максимум – 80%, поэтому мы возьмем средний вариант влажности воздуха – 70%.
В нашем случае точка росы (ТР) – это температура, при которой водяной пар, находящийся в увлажненном до 70% воздухе, начинает конденсироваться и выпадать в виде росы (тумана, капель и пр.).
Влияние точки росы на строительные конструкции
Напомню, мы приняли влажность постоянной и равной 70%. Влиянием разности давлений и прочих факторов мы пренебрегаем. Основной параметр, который оказывает влияние – это температура.
Приведу простой пример: в комнате температура равна +20 °С, относительная влажность – 70%. Я не буду приводить формулу расчета температуры точки росы, проще воспользоваться таблицей, где расчеты уже выполнены:
В таблице находим, что температура точки росы равна 14.4 °С. Теперь берем бутылку воды и охлаждаем её в холодильнике до температуры ниже 14.4 °С. Причем, чем более холодной будет вода, тем быстрее и заметнее будет эффект.
Заносим охлажденную бутылку с водой в комнату и через некоторое время видим, что её стенки «запотевают», то есть покрываются мельчайшими каплями воды. Это и есть явление водяных паров на поверхности, температура которой равна точке росы или ниже ее.
То есть мы наглядно увидели, что при достижении определенной температуры и дальнейшем охлаждении, водяной пар, находящийся в воздухе, переходит в жидкое состояние:
- если температуры ТР достигает воздух, тогда выпадает туман или изо рта идет пар;
- если же это предметы, тогда вода оседает на их поверхности.
Теперь представим себе ситуацию, когда стена впитала некоторое количество пара (т.н. дыхание стен), и в этот момент температура воздуха на улице резко упала. Чем ближе к внешней поверхности стены, тем ниже температура материала. В определенном месте эта температура достигает 14.4 °С и дальше, по мере приближения к улице, становится ниже.
Пар, который впитала стена вместе с воздухом, будет превращаться в воду, так как ТР пройдена с момента 14.4 °С. В результате стена намокнет. Если температура на улице будет опускаться дальше, в какой-то момент вода заледенеет.
Как известно, срок службы ограждающих конструкций измеряют количеством циклов замерзания/оттаивания. Поэтому каждый раз, когда внутри стены образуется жидкость, а потом замерзает, конструкция теряет свою долговечность.
Чтобы вода заледенела, необходима либо крайне низкая температура на улице, либо отсутствие . Это весьма редкие условия, кроме того, сегодня существует масса утеплителей для стен. Но и здесь не все просто.
Рассмотрим процесс пошагово:
- Температура в помещении +20 °С, на улице +10 °С, стены сухие и проблем нет.
- Через некоторое время на улице холодает до – 20 °С, но в квартире работает отопление, более того, стены утеплены пенополистиролом, например.
- Выходит такая ситуация: температура на внутренней поверхности стены около +20 °С, а на внешней поверхности утеплителя – около -20°С.
- Как мы помним, ТР соответствует температуре 14.4 °С, а это значение находится между +20 и – 20 градусами. То есть внутри стены.
- Если эта точка находится недалеко от внутренней поверхности или на ней, стена будет намокать изнутри, отделка испортится, а под обоями заведется грибок. Но если стена утеплена пенопластом, такое положение точки росы едва ли возможно.
- Если точка росы расположена недалеко от внешней поверхности стены или прямо на ней, это не будет явно сказываться на внутренней поверхности конструкции, и с виду все будет в порядке.
- Однако нельзя забывать, что пенопласт относится к паронепрозрачным веществам, и влага, образовавшаяся в стене, не сможет выйти на улицу. Она будет накапливаться до тех пор, пока не пропитает всю стену.
- Если же окажется, что точка росы в пенопласте, тогда проблем не будет, так как там просто нет пара, а если и есть, то его количеством можно пренебречь.
- Если стена не утеплена, то положение ТР у её внешней поверхности не опасно, так как вода будет испаряться на улицу. Однако в случае замерзания жидкости в стене материал все равно будет портиться.
Сдвинуть точку росы можно с помощью изменения толщины утеплителя. Чем он толще, тем ближе к внешней поверхности стены находится ТР. Целью расчета параметров утеплителя является добиться сдвига точки росы за пределы внешней поверхности стены, чтобы она всегда оставалась сухой.
Но как подобрать такую толщину теплоизоляционного слоя, чтобы сдвинуть точку росы за пределы стены? Для этого необходим расчет теплосопротивления стены для данного региона.
Если этот показатель окажется недостаточным, тогда нам придется увеличить его за счет утеплителя, толщину которого и придется рассчитать.
По традиции, значение сопротивления теплопередаче берем из таблицы:
Допустим, что мы купили квартиру в Санкт-Петербурге с толщиной железобетонных стен равной 500 мм. Для СПб минимальное сопротивление теплопередаче внешней стены должно составлять R = 4.6 м²*°С/Вт.
Чтобы определить реальную величину R для нашей стены, необходимо показатель сопротивления разделить на теплопроводность железобетона. Её определить также несложно:
Итак, нам известна толщина стены В = 0.5 м, теплопроводность железобетона t = 2.04 Вт/м*°С и значение необходимого сопротивления теплопередаче стены для нашего региона (СПб) R = 4.6 м²*°С/Вт.
Чтобы узнать величину R для конкретной стены, необходимо её толщину разделить на коэффициент теплопроводности:
R1 = 0.5/2.04 = 0.25 м²*°С/Вт.
Как видим, наша стена значительно уступает требуемой величине сопротивления теплопередачи. Значит, её необходимо утеплять. Определим, каким сопротивлением должен обладать утеплитель (назовем его R2):
R2 = R (СПб) – R1 = 4.6 – 0.25 = 4.35 м²*°С/Вт.
Предположим, что для утепления стены мы будем использовать пенополистирол, теплопроводность которого равна 0.05 Вт/м*°С. Зная все эти параметры, мы можем высчитать толщину слоя пенопласта P:
P = t*R2 = 0.05*4.35 = 0.22 м.
С учетом слоя клея и штукатурки можно округлить этот показатель до 0.2 м или 20 см. Это типичная толщина пенопласта ПСБ-С-25 для утепления стен в регионах с подобным климатом.
После проведения подобного расчета точка росы сместится в толщу пенопласта, и ваши стены всегда будут сухими. Это значит, они будут не только теплыми, но и прослужат намного дольше.
Вы сэкономите на отоплении за счет теплоизоляции и продлите срок службы своего жилья — вот насколько важна точка росы в строительстве.
Внутри или снаружи
Казалось бы, а почему бы не утеплить квартиру внутри помещения? Особенно, если вы живете на 10-м этаже? Идея заманчивая, но абсолютно абсурдная.
Конечно, работать дома своими руками безо всякого альпинизма или лестниц намного приятнее и удобней, но есть целый ряд существенных препятствий:
- Слой утеплителя отсечет стены от системы отопления , и зимой они будут промерзать. Это приведет к быстрому их износу.
- Положение точки росы будет в лучшем случае внутри стены , но скорее всего она будет находиться сразу под слоем утеплителя.
- Объем жилого помещения ощутимо уменьшится за счет толщины слоя теплоизоляции.
- Стены перестанут впитывать влагу , влажность в помещении вырастет, что будет ощущаться некомфортно. В ряде случаев сильное возрастание влажности приводит к астме.
- Взмокшие стены станут прекрасной средой обитания для плесени и бактерий .
Если мои предупреждения вас не убедили, тогда ознакомьтесь с положениями, которые диктует инструкция СНиП и ГОСТ.
Внутреннее утепление может быть оправдано только в тех случаях, когда наружное расположение теплоизоляции по каким-то причинам невозможно. Малейшая ошибка в расчетах или выполнении работ может привести к плачевным последствиям.
Вывод
Я рассказал обо всех нюансах такого понятия, как точка выпадения росы. Теперь вы знаете, насколько важно понимать влияние этого явления на строительные конструкции и не допускать, чтобы точка росы в стене испортила ваш интерьер и даже внешние стены.
Обязательно посмотрите видео в этой статье, а вопросы задавайте в комментариях.
Те, кто сколько-нибудь долго жил в деревнях, знают, что даже летним утром трава почти всегда мокрая от росы. Но наверняка мало кто думал, почему так происходит. Откуда же берется эта вода, и какова вообще природа этого явления?
Что такое точка росы?
В прогнозах погоды обычно речь идет лишь о температуре воздуха, осадках, ветре и атмосферном давлении. Между тем, существует еще много важных характеристик, дающих представление об условиях окружающей среды. Среди них воздуха. Этот термин знаком многим людям, но далеко не все знают, что это такое, и на что влияет этот показатель. Так что такое точка росы?
Под этим словосочетанием подразумевают такой показатель температуры воздуха, при котором достигается предел его насыщения влагой, в результате чего вода начинает конденсироваться либо в виде капель воды на поверхности, либо в виде тумана. Иногда это не имеет особого значения, а кое-где эту информацию обязательно нужно учитывать.
Содержится в воздухе всегда в той или иной мере. И точка росы - это сочетание определенных факторов, при которых происходит переход из газообразного агрегатного состояния в жидкое. При этом конденсат образуется на предметах с наименьшей температурой, так же как на крышке кастрюли с кипящей водой. Иногда это доставляет проблемы, например, жильцы плохо утепленных домов или обладатели неправильно установленных стеклопакетов могут столкнуться с постоянной сыростью и запотеванием стекол.
Механизм образования
Итак, что же происходит, когда ночью или ранним утром температура воздуха падает? То есть что такое точка росы по мнению физики, и какие процессы происходят при ее достижении? Крайне интересные.
Вблизи поверхности наиболее холодных предметов образуется тонкий слой газа той же температуры. Его толщина может быть мизерной, однако именно в нем образуется конденсат, выпадающий на поверхность предмета. На улице это в первую очередь могут быть камни, металлические конструкции, трава. Так происходит, если температура воздуха выше точки росы. Зимой же все происходит немного по-другому. Это явление можно наблюдать при дыхании на морозе, когда изо рта выходит пар. Мгновенно охлаждаясь, вода в газообразном состоянии превращается в мельчайшие капельки. Нечто подобное происходит и высоко в атмосфере при образовании облаков.
Факторы влияния
Но почему же так происходит? В первую очередь на образование конденсата оказывает влияние температура окружающей среды и предметов. Кроме того, важное значение имеет относительная и воздуха. Чем выше эти показатели, тем выше температура точки росы. При стопроцентной влажности этот показатель будет совпадать с фактическими погодными условиями.
Также значение имеет давление, в первую очередь если необходимо произвести расчет температуры точки росы в условиях Физики продолжают проводить эксперименты в самых разных условиях. И в таком случае различают разновидности атмосферного показателя и его же под давлением. При прочих равных условиях второй показатель будет намного ниже.
Расчет значения
Итак, теперь стало ясно, что такое точка росы, и что на нее влияет. Но как же рассчитать, при каком значении температуры и влажности воздуха водяной пар начнет конденсироваться? Существуют специальные таблицы и формулы, с помощью которых можно рассчитать этот показатель с небольшой погрешностью. Расчет температуры точки росы этими способами учитывает только и его температуру, так что для газов под давлением ни один из этих методов не подойдет.
Разумеется, еще есть специальные приборы, позволяющие фиксировать этот показатель - психрометры. Их основное назначение - определять влажность воздуха, но и для определения точки росы они также прекрасно подходят.
Значение в строительстве
В первую очередь определение температуры точки росы имеет значение при проектировании зданий. Вода имеет губительное влияние на металлы, из-за нее начинается коррозия, так что образование лишней влаги может стать причиной преждевременного износа конструкции. Если при этом температура будет достаточно высокой, то процесс будет проходить с высокой скоростью.
Также это имеет значение для людей, для которых крайне актуальны проблемы утепления жилища зимой. Зимой внешняя сторона здания гораздо более холодная, чем внутренняя. Таким образом, перепад температур неизбежен. И здесь важно, чтобы точка росы в стене находилась как можно дальше от внутренней поверхности. В ином случае жильцы рискуют столкнуться с вечной влажностью, сыростью, плесенью и прочими последствиями. Так что при строительстве жилых, как многоквартирных, так и частных, домов необходимо учитывать этот фактор. Точка росы в стене будет достигнута в любом случае при снижении температуры воздуха, но задача строителей состоит в том, чтобы она была как можно ближе к внешнему слою.
А все металлические конструкции необходимо покрывать специальными антикоррозийными составами, а также организовывать эффективное отведение от них лишней влаги. В стенах домов для этого используются не только гигроскопичные материалы, но и специальные гидроизолирующие. В комплексе же это позволяет жильцам не страдать из-за вечно мокрых и холодных углов или подоконников.
Значение в авиации
Самолеты летают высоко в воздухе, где температура ниже, чем у земли. И образование конденсата может повлиять на аэродинамику. Особенно это важно при взлете и посадке, поэтому среди других показателей окружающей среды авиационные метеорологи обязательно рассчитывают и точку росы. Это помогает учитывать возможное образование облаков и тумана, если фактическая температура находится близко к ней. Зимой эта информация также имеет важное значение, поскольку в холодную погоду необходимо думать о возможном и предотвращать его с помощью специальных реагентов, которые наносятся на корпус летательного аппарата.
Значение в других областях и меры противодействия
Кроме того, этот показатель также учитывают производители лаков, красок, защитных составов. Естественно, производители и пользователи высокоточной оптики также должны помнить об этом факторе, чтобы не нанести вред технике, особенно если приходится вносить приборы в теплое помещение с улицы.
Для того чтобы избежать появления конденсата внутри зданий, необходимо обеспечить хорошую вентиляцию и правильное отведение влаги. Например, некоторые люди, желающие сэкономить, могут столкнуться с проблемой постоянного запотевания или подтекания окон. Некачественные или неправильно установленные стеклопакеты могут стать источником постоянных проблем. Так что подобную работу лучше доверить хорошим профессионалам.
Микроклимат и комфорт
А что такое точка росы для людей? Как они чувствуют себя при условиях, когда образуется конденсат? Здесь в первую очередь значение имеет относительная влажность. При достаточно высокой температуре и показателе насыщенности воздуха водяным паром людям кажется, что на улице или в помещении душно. Особенно хорошо это ощущают жители умеренного климатического пояса, приезжая летом в тропики или субтропики. При почти стопроцентной влажности точка росы практически совпадает с фактической температурой воздуха, и людям буквально становится нечем дышать, особенно если очень жарко. В таких условиях некоторые могут испытывать проблемы с сердечно-сосудистой системой, также можно получить тепловой удар, поэтому при резком ухудшении самочувствия необходимо обратиться к медикам.
