Теплонадзор » Точка росы — формула, расчет и визуализация
Что такое точка росы
Точкой росы называется температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нём водяной пар достиг состояния насыщения и начал конденсироваться в росу. Проще говоря, это температура, при которой выпадает конденсат.
Температура точки росы определяется только двумя параметрами: температурой и 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.
Таблица с точкой росы
Таблицу с температурой точки росы для различных значений температур (от -5°С до 35°С) и относительной влажности (от 40% до 95%) воздуха в помещении можно найти в справочном Приложении Р к СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». К сожалению, в эту таблицу закралось несколько опечаток. Я подготовил для вас файл с таблицей, там опечатки исправлены.
Формула расчета точки росы
Вы можете воспользоваться формулой для приблизительного расчёта точки росы Тр (°С) в зависимости от температуры воздуха Т (°С) и его относительной влажности Rh (%):
Формула обладает погрешностью ±0.4 °С в диапазоне температуры воздуха Т от 0°С до 60°С, температуры точки росы Тр от 0°С до 50°С, относительной влажности Rh от 1% до 100%.
Приборы с определением точки росы
Психрометр (гигрометр психрометрический) — прибор для измерения влажности воздуха и его температуры. Психрометр состоит из двух спиртовых термометров, один из них — обычный сухой термометр, а второй имеет устройство увлажнения. Вследствие испарения влаги, увлажнённый термометр охлаждается. Чем ниже влажность, тем меньше его температура. При 100% влажности показания термометров одинаковы. Для определения относительной влажности используют психрометрическую таблицу. Такие приборы в настоящее время используются только в лабораторных условиях.
Наиболее удобны в практике обследования зданий портативные электронные термогигрометры с индикацией температуры и относительной влажности воздуха на цифровом дисплее. Отдельные модели термогигрометров имеют также индикацию точки росы.
Расчет точки росы в тепловизоре
Некоторые модели тепловизоров имеют встроенную функцию расчета точки росы в реальном времени и отображения на термограмме изотермы, наглядно показывающей поверхности, где температура ниже точки росы во время тепловизионной съемки. Такая функция есть, к примеру, линейке тепловизров строительного назначения (серия «B» от «Building») FLIR Systems.
Изотерму по точке росы можно добавить на термограмму позже в программе обработки на компьютере. Для расчета понадобится задать температуру и влажность воздуха. Изотерма закрасит на термограмме все поверхности, температура которых ниже точки росы. Не забывайте, что эта функция показывает опасные для конденсации участки только при услових тепловизионного обследования. Если наружная температура повысится, а внутри влажность упадет, опасные зоны исчезнут с термограммы (конструкции будут теплее, а точка росы ниже). Ниже приведены скриншоты программ FLIR и TESTO.
Точка росы в строительстве
О значении конденсации и точки росы при эксплуатации строительных конструкций, положении точки росы или плоскости возможной конденсации в стенах, оценке дефектности конструкций по критерию точки росы с использованием тепловизионной съемки я напишу в одной из следующих публикаций.
teplonadzor.ru
Точка росы — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
На приведённой диаграмме представлено максимальное содержание водяного пара в воздухе на уровне моря в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем выше равновесное парциальное давление пара. 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 Tp{\displaystyle T_{p}} в градусах Цельсия (только для положительных температур):
- Tp=b γ(T,RH)a−γ(T,RH),{\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,RH)=a Tb+T+lnRH{\displaystyle \gamma (T,RH)={\frac {a\ T}{b+T}}+\ln RH},
- T{\displaystyle T} — температура в градусах Цельсия,
wiki2.red
Точка росы Википедия
На приведённой диаграмме представлено максимальное содержание водяного пара в воздухе на уровне моря в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем выше равновесное парциальное давление пара.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 °C большинство людей чувствуют дискомфорт, воздух кажется душным; свыше 25 °C 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 Tp{\displaystyle T_{p}} в градусах Цельсия (только для положительных температур):
- Tp=b γ(T,RH)a−γ(T,RH),{\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,RH)=a Tb+T+lnRH{\displaystyle \gamma (T,RH)={\frac {a\ T}{b+T}}+\ln RH},
- T{\displaystyle T} — температура в градусах Цельсия,
- RH{\displaystyle RH} — относительная влажность в объёмных долях (0 < RH{\displaystyle RH} < 1,0).
Формула обладает погрешностью ±0,4 °C в следующем диапазоне значений:
- 0 °C < T{\displaystyle T} < 60 °C
- 0,01 < RH{\displaystyle RH} < 1,00
- 0 °C < Tp{\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:
- Tp≈T−1−RH0,05.{\displaystyle T_{p}\approx T-{\frac {1-R\!H}{0,05}}.}
Эту формулу можно использовать для вычисления относительной влажности по известной точке росы:
- RH≈1−0,05(T−Tp).{\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].
| Относительная влажность, % | Температура шарика сухого термометра, °C | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 | 22,5 | 25 | |
| 20 | −20 | −18 | −16 | −14 | −12 | −9,8 | −7,7 | −5,6 | −3,6 | −1,5 | −0,5 |
| 25 | −18 | −15 | −13 | −11 | −9,1 | −6,9 | −4,8 | −2,7 | −0,6 | 1,5 | 3,6 |
| 30 | −15 | −13 | −11 | −8,9 | −6,7 | −4,5 | −2,4 | −0,2 | 1,9 | 4,1 | 6,2 |
| 35 | −14 | −11 | −9,1 | −6,9 | −4,7 | −2,5 | −0,3 | 1,9 | 4,1 | 6,3 | 8,5 |
| 40 | −12 | −9,7 | −7,4 | −5,2 | −2,9 | −0,7 | 1,5 | 3,8 | 6,0 | 8,2 | 10,5 |
| 45 | −10 | −8,2 | −5,9 | −3,6 | −1,3 | 0,9 | 3,2 | 5,5 | 7,7 | 10,0 | 12,3 |
| 50 | −9,1 | −6,8 | −4,5 | −2,2 | 0,1 | 2,4 | 4,7 | 7,0 | 9,3 | 11,6 | 13,9 |
| 55 | −7,8 | −5,6 | −3,3 | −0,9 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,4 | 10,7 | 13,0 | 15,3 |
| 60 | −6,8 | −4,4 | −2,1 | 0,3 | 2,6 | 5,0 | 7,3 | 9,7 | 12,0 | 14,4 | 16,7 |
| 65 | −5,8 | −3,4 | −1,0 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,5 | 10,9 | 13,2 | 15,6 | 18,0 |
| 70 | −4,8 | −2,4 | 0,0 | 2,4 | 4,8 | 7,2 | 9,6 | 12,0 | 14,4 | 16,8 | 19,1 |
| 75 | −3,9 | −1,5 | 1,0 | 3,4 | 5,8 | 8,2 | 10,6 | 13,0 | 15,4 | 17,8 | 20,3 |
| 80 | −3,0 | −0,6 | 1,9 | 4,3 | 6,7 | 9,2 | 11,6 | 14,0 | 16,4 | 18,9 | 21,3 |
| 85 | −2,2 | 0,2 | 2,7 | 5,1 | 7,6 | 10,1 | 12,5 | 15,0 | 17,4 | 19,9 | 22,3 |
| 90 | −1,4 | 1,0 | 3,5 | 6,0 | 8,4 | 10,9 | 13,4 | 15,8 | 18,3 | 20,8 | 23,2 |
| 95 | −0,7 | 1,8 | 4,3 | 6,8 | 9,2 | 11,7 | 14,2 | 16,7 | 19,2 | 21,7 | 24,1 |
| 100 | 0,0 | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 12,5 | 15,0 | 17,5 | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
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 2883 дня].
| Точка росы, °C | Восприятие человеком | Относительная влажность (при 32 °C), % |
|---|---|---|
| более 26 | крайне высокое восприятие, смертельно опасно для больных астмой | 65 и выше |
| 24—26 | крайне некомфортное состояние | 62 |
| 21—23 | очень влажно и некомфортно | 52—60 |
| 18—20 | неприятно воспринимается большинством людей | 44—52 |
| 16—17 | комфортно для большинства, но ощущается верхний предел влажности | 37—46 |
| 13—15 | комфортно | 38—41 |
| 10—12 | очень комфортно | 31—37 |
| менее 10 | немного сухо для некоторых | 30 |
Наблюдения точки росы
Наибольшая температура точки росы была 35°C и зафиксирована в Джаске (Иран) 20 июля 2012 года.
См. также
Примечания
- ↑ РМГ 75-2004 «ГСИ. Измерения влажности веществ. Термины и определения» (С 01.08.2015 начинает действовать РМГ 75-2014)
- ↑ СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»
- ↑ 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.
- ↑ 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
wikiredia.ru
Точка росы — Википедия. Что такое Точка росы
На приведённой диаграмме представлено максимальное содержание водяного пара в воздухе на уровне моря в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем выше равновесное парциальное давление пара.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 Tp{\displaystyle T_{p}} в градусах Цельсия (только для положительных температур):
- Tp=b γ(T,RH)a−γ(T,RH),{\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,RH)=a Tb+T+lnRH{\displaystyle \gamma (T,RH)={\frac {a\ T}{b+T}}+\ln RH},
- T{\displaystyle T} — температура в градусах Цельсия,
- RH{\displaystyle RH} — относительная влажность в объёмных долях (0 < RH{\displaystyle RH} < 1,0).
Формула обладает погрешностью ±0,4 °C в следующем диапазоне значений:
- 0 °C < T{\displaystyle T} < 60 °C
- 0,01 < RH{\displaystyle RH} < 1,00
- 0 °C < Tp{\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:
- Tp≈T−1−RH0,05.{\displaystyle T_{p}\approx T-{\frac {1-R\!H}{0,05}}.}
Эту формулу можно использовать для вычисления относительной влажности по известной точке росы:
- RH≈1−0,05(T−Tp).{\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].
| Относительная влажность, % | Температура шарика сухого термометра, °С | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 2,5 | 5 | 7,5 | 10 | 12,5 | 15 | 17,5 | 20 | 22,5 | 25 | |
| 20 | −20 | −18 | −16 | −14 | −12 | −9,8 | −7,7 | −5,6 | −3,6 | −1,5 | −0,5 |
| 25 | −18 | −15 | −13 | −11 | −9,1 | −6,9 | −4,8 | −2,7 | −0,6 | 1,5 | 3,6 |
| 30 | −15 | −13 | −11 | −8,9 | −6,7 | −4,5 | −2,4 | −0,2 | 1,9 | 4,1 | 6,2 |
| 35 | −14 | −11 | −9,1 | −6,9 | −4,7 | −2,5 | −0,3 | 1,9 | 4,1 | 6,3 | 8,5 |
| 40 | −12 | −9,7 | −7,4 | −5,2 | −2,9 | −0,7 | 1,5 | 3,8 | 6,0 | 8,2 | 10,5 |
| 45 | −10 | −8,2 | −5,9 | −3,6 | −1,3 | 0,9 | 3,2 | 5,5 | 7,7 | 10,0 | 12,3 |
| 50 | −9,1 | −6,8 | −4,5 | −2,2 | 0,1 | 2,4 | 4,7 | 7,0 | 9,3 | 11,6 | 13,9 |
| 55 | −7,8 | −5,6 | −3,3 | −0,9 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,4 | 10,7 | 13,0 | 15,3 |
| 60 | −6,8 | −4,4 | −2,1 | 0,3 | 2,6 | 5,0 | 7,3 | 9,7 | 12,0 | 14,4 | 16,7 |
| 65 | −5,8 | −3,4 | −1,0 | 1,4 | 3,7 | 6,1 | 8,5 | 10,9 | 13,2 | 15,6 | 18,0 |
| 70 | −4,8 | −2,4 | 0,0 | 2,4 | 4,8 | 7,2 | 9,6 | 12,0 | 14,4 | 16,8 | 19,1 |
| 75 | −3,9 | −1,5 | 1,0 | 3,4 | 5,8 | 8,2 | 10,6 | 13,0 | 15,4 | 17,8 | 20,3 |
| 80 | −3,0 | −0,6 | 1,9 | 4,3 | 6,7 | 9,2 | 11,6 | 14,0 | 16,4 | 18,9 | 21,3 |
| 85 | −2,2 | 0,2 | 2,7 | 5,1 | 7,6 | 10,1 | 12,5 | 15,0 | 17,4 | 19,9 | 22,3 |
| 90 | −1,4 | 1,0 | 3,5 | 6,0 | 8,4 | 10,9 | 13,4 | 15,8 | 18,3 | 20,8 | 23,2 |
| 95 | −0,7 | 1,8 | 4,3 | 6,8 | 9,2 | 11,7 | 14,2 | 16,7 | 19,2 | 21,7 | 24,1 |
| 100 | 0,0 | 2,5 | 5,0 | 7,5 | 10,0 | 12,5 | 15,0 | 17,5 | 20,0 | 22,5 | 25,0 |
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 2473 дня].
| Точка росы, °C | Восприятие человеком | Относительная влажность (при 32 °C), % |
|---|---|---|
| более 26 | крайне высокое восприятие, смертельно опасно для больных астмой | 65 и выше |
| 24—26 | крайне некомфортное состояние | 62 |
| 21—23 | очень влажно и некомфортно | 52—60 |
| 18—20 | неприятно воспринимается большинством людей | 44—52 |
| 16—17 | комфортно для большинства, но ощущается верхний предел влажности | 37—46 |
| 13—15 | комфортно | 38—41 |
| 10—12 | очень комфортно | 31—37 |
| менее 10 | немного сухо для некоторых | 30 |
Наблюдения точки росы
Наибольшая температура точки росы была 35°C и зафиксирована в Джаске (Иран) 20 июля 2012 года.
См. также
Примечания
- ↑ РМГ 75-2004 «ГСИ. Измерения влажности веществ. Термины и определения» (С 01.08.2015 начинает действовать РМГ 75-2014)
- ↑ СП 50.13330.2012 «Тепловая защита зданий»
- ↑ 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.
- ↑ 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
wiki.sc
Точка росы Википедия
На приведённой диаграмме представлено максимальное содержание водяного пара в воздухе на уровне моря в зависимости от температуры. Чем выше температура, тем выше равновесное парциальное давление пара.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 °C большинство людей чувствуют дискомфорт, воздух кажется душным; свыше 25 °C 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 Tp{\displaystyle T_{p}} в градусах Цельсия (только для положительных температур):
- Tp=b γ(T,RH)a−γ(T,RH),{\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,RH)=a Tb+T+lnRH{\displaystyle \gamma (T,RH)={\frac {a\ T}{b+T}}+\ln RH},
ru-wiki.ru
что это такое, определение и формула расчета :: SYL.ru
В жизни человека все взаимосвязано! И даже романтика и красота природы становятся способом обозначить процессы, протекающие в узких сферах науки. Например, точка росы — что это такое, как не физическое явление, которое натурально можно увидеть рано утром в конце весны или в летнюю пору.
Физический термин
Все физические явления, которые изучаются в школьном курсе физики, окружают нас без перерывов на обеды, сон и праздники. Вся жизнь — это физика, так или иначе уже освоенная человечеством и еще совершенно неизученная. Например, многие явления природы, познанные учеными-физиками, нашли свое научное воплощение в практической деятельности человека. Вот утренняя роса — красота летнего утра. Но от той же росы, выпадающей в жилых помещениях из-за неправильно установленных окон, нарушенной гидро- и теплоизоляции можно получить огромное количество проблем. И определенные параметры, когда влага выпадает на окружающие поверхности, получили красивое название — точка росы. Если использовать грамотный язык предметных определений, то этот параметр является значением температуры газа, охлаждаемом изобарически (при постоянном давлении), при котором водяной пар, содержащийся в этом газе, приобретает насыщенность.
Влажность воздуха
В грамотном определении понятия «точка росы» есть еще один важный физический термин — изобарическое охлаждение воздуха. Немногие, смотря на лужи на подоконнике, образовавшиеся из скопившейся на стеклах влаги, вспомнят закон Гей-Лоссака — относительное изменение объема данной массы газа при неизменном давлении пропорционально изменению температуры. Хотя о влажности воздуха люди слышат ежедневно в прогнозе погоды. Количество водяного пара в окружающем воздухе, взятом в объеме 1 куб. м, называется абсолютной влажностью. А вот относительная влажность воздуха — это показатель соотношения количества водяного пара воздуха (исчисляется в процентах) к максимально возможному при имеющейся температуре. И именно при рассмотрении этой характеристики возникает понятие «точка росы». Что это такое? Это температура, при которой водяной пар становится насыщенным и осаждается каплями воды при имеющемся давлении. Если прогноз погоды говорит о высокой относительной влажности воздуха, то температура точки росы будет приближаться к температуре окружающего воздуха.
Быт, воздух, вода
Человек в быту крайне редко задумывается о таком понятии, как точка росы. Определение ее важно лишь в некоторых производствах, в строительстве, медицине. Но для каждого важна определенная влажность окружающего воздуха для хорошего самочувствия. Когда воздух достаточной влажности, дышится легко и свободно, но стоит этому показателю измениться при постоянном давлении и температуре окружающей среды, то ощущается или сухость, или избыточная влажность. Именно на основании относительной влажности воздуха может быть определена и точка росы. Это явление — очень сложный и значимый аспект физики атмосферы. Так же оно важно и для жизнедеятельности человека. Например, строители на опыте знают, что точка росы — значимый параметр качественной постройки, оказывающий влияние на весь быт будущих жильцов или пользователей.
Зачем нужно определять точку росы в строительстве?
Измерение точки росы — достаточно простая задача, если пользоваться определенными формулами и правилами. Но для чего необходимо знать этот природный параметр людям, занимающимся строительством? Здесь все очень просто — для понимания процесса утепления помещения, ведь слой, служащий преградой для холода и влаги, может располагаться как с внутренней стороны помещения, так и с наружной, а может отсутствовать вовсе. К тому же от точки росы зависит и толщина утеплителя. При расчете этого параметра с точки зрения строительства и утепления зданий необходимо учитывать следующие параметры:
- материал и толщина материалов всех компонентов стены;
- температура в помещении;
- температура снаружи помещения;
- влажность воздуха в помещении;
- влажность воздуха снаружи помещения.
Чем ближе физически расположена точка росы к внутренней поверхности стены, тем больший период времени стена будет влажная. Это будет происходить при понижении температуры воздуха как на улице, так и в помещении. Профессиональные строители знают, что для создания оптимального микроклимата в помещении в районах с значительным годовым разбросом температуры здание необходимо в первую очередь утеплять снаружи, произведя расчет толщины изолирующего слоя для правильного определения в нем физического расположения точки росы.
Окна «плачут»
Новые технологии делают жизнь комфортнее. Например, пластиковые окна позволили сделать здания более защищенными от капризов погоды, внешних звуков, эффективнее сохранять тепло, отказаться от рутинной осенне-весенней обязанности конопатить и расконопачивать оконные рамы. Но этот вариант работает на все 100 % только в том случае, если окна установлены с соблюдением всех параметров, в том числе и с учетом такого фактора, как температура точки росы. Деревянные рамы окон, даже если они хорошо законопачены, имеют естественные микропоры, служащие своеобразными вентиляционными каналами. О таких рамах говорят «дышащие». А вот пластиковые окна лишены столь необходимого компонента для создания комфортного микроклимата. Именно поэтому, когда влажность и температура перестают находиться в определенном равновесии, окна начинают «плакать» — влага скапливается на стеклах и пластиковых переборках, стекая вниз и образуя лужи на подоконниках. Это негативно сказывается на состоянии помещений — повышается влажность, предметы, находящиеся в нем, могут отсыревать, заплесневеть. При установке пластиковых окон следует всегда помнить о том, что точка росы зависит от двух факторов — от температуры поверхности окна и от влажности воздуха в помещении. Однокамерное окно в климате с низкими температурами воздуха в любом случае будет «плакать», если такое окно стоит в жилом отапливаемом помещении. Поэтому рекомендуется в таком случае ставить даже не двух, а трехкамерные окна. Тогда внутреннее стекло будет иметь достаточно высокую температуру, по сравнению со стеклом наружным, чтобы оставаться сухим. Также необходимо нормализовать влажность воздуха в квартире, наладив качественную вентиляцию. Если в квартире сухо, а окна установлены правильные, то точка росы никак себя не проявит и поверхность стекла будет оставаться сухой.
Точка росы и разрушение металла
Технические разработки позволили не заниматься высчитыванием точки росы по формулам, а использовать специальный прибор, который автоматически определяет этот параметр для влаги и углеводородов — это так называемый анализатор точки росы. Он используется специалистами во время проведения определенных видов работ, например при нанесении защитного покрытия на приборы и системы из материалов, подверженных коррозии из-за высокой влажности. Ведь если поверхность перед нанесением покрытия обладает недостаточной сухостью, то нанесенная защита работать не будет, так как не проявится достаточная адгезия, то есть сцепление между материалами. Окрашенная поверхность будет покрываться вздутиями, трещинами, а основной материал продолжит разрушаться даже под защитой. Именно для качественной антикоррозионной защиты необходимо знать точку росы, вычисляя ее при помощи формул и приборов-анализаторов.
Самочувствие и точка росы
Температура точки росы — важный природный параметр, о которым человек практически никогда не задумывается в повседневной жизни. Но этот фактор оказывает самое непосредственное влияние на самочувствие, именно здесь играет роль относительная влажность воздуха, о которой упоминается в прогнозах погоды. Так, учеными и медиками замечено, что высокий показатель точки росы ощущается как дискомфорт, и если температура воздуха высока, а точка росы приближается к ней достаточно близко, то человек страдает от влажной духоты.
Мировые метеорологические наблюдения
Расчет точки росы — важный параметр для проведения многих видов технических работ, для здоровья человека. Она входит в физические природные явления и может относиться к такой науке, как метеорология — наблюдения за погодой. Эта область изучения природы зародилась очень давно, но как научная область организовалась в 17-м веке, когда Галилео Галилеем был придуман термометр, а Отто фон Герике — барометр. Измерения температуры, влажности воздуха, атмосферного давления позволили сделать вывод о таком параметре, как точка росы. Когда его впервые зафиксировали и стали использовать в разных сферах жизнедеятельности человека, точно неизвестно, но наблюдения и фиксация этого физического явления проводятся постоянно во всех точках земного шара. Наивысшая температура точки росы была зафиксирована в иранском городке Джаска 20 июля 2012 года и составляла 35 0С. Теперь можно понять, почему с повышением влажности воздуха и температуры окружающей среды становится трудно дышать — в этом свою роль играет такой параметр, как точка росы. Что это такое? Фактор соотношения влажности воздуха и температуры, при которых конденсируется влага.
Основная формула
Сама же точка росы как природное явление высчитывается несколькими способами. Наиболее простой представлен формулой на рисунке ниже.
В ней Тр — точка росы, RH — относительная влажность, Т — температура, цифровые значения 243,12 и 17,62 являются постоянными.Дання формула дает погрешность в 1 0С, и если его учесть, то параметр будет высчитан достаточно верно.
Таблица для определения точки росы
Расчет точки росы — достаточно сложный алгоритм, требующий не только знания определенных физических параметров, но и умения пользоваться определенными математическими формулами. Сложный и достаточно длительный процесс расчета можно убрать, если воспользоваться табличными значениями. В таких таблицах указывается относительная влажность воздуха и температура окружающей среды, Пересечение этих параметров в табличной сетке дает значение температуры точки росы.
Утепеление дома — снаружи или изнутри?
Формула расчета точки росы в обыденной жизни мало кому пригодится. Но вот в некоторых производствах и сферах деятельности человека без нее обойтись нельзя. Точка росы, определение которой было рассмотрено выше, является важным параметром качественного строительства и обустройства помещений любого назначения. Каким бы ни было здание, в нем должно быть сухо, а значит, точка росы в стене должна быть или устранена полностью, или сведена на максимальное удаление от внутренней поверхности. Например, строительство и утепление зданий в обязательном порядке потребуют таких расчетов. Сегодня можно найти немало табличных указателей с уже высчитанными значениями. Но многие пользуются формулами для подтверждения указанных данных и максимально точного определения точки росы для качественной тепло- и гидроизоляции помещений при конкретных условиях. В этом случае необходимо учитывать параметры материалов стен, утеплителя, пароизоляции. Опытные строители говорят о том, что точка росы не стационарный показатель, он постоянно движется с изменением внешних факторов. Но утеплять здания, расположенные в зонах с широким перепадом температурного фона в соотношении внутри-снаружи, необходимо извне помещения, то есть с улицы. Тогда точка росы будет располагаться в утеплителе, влага будет испаряться на улицу, а не вовнутрь, и помещение останется сухим.
Инструменты для измерения
Понятие точки росы широко применяется на газоизмерительных станциях, на автомобильных газонаполнительных компрессорных станциях, на станциях подземного хранения и осушки природного газа, для поверки гигрометров и генераторов влажного газа. Точка росы — важная характеристика для качественной эксплуатации как для жилых и промышленных помещений, так и для газопроводов и систем хранения газа. Прибор для измерения точки росы позволяет отказаться от сложных расчетов по формулам и высчитывать этот параметр при самостоятельно измерении факторов внешней среды — температуры, влажности и давления. Самый первый разработанный прибор — гигрометр психрометрический, его еще называют психрометром. Сейчас это лабораторное устройство, не применяемое в практической деятельности. Развитие электронных вычислительных анализаторов не упустило и такого физического параметра, как соотношение влажности и температуры окружающего воздуха, а значит, и вычисление точки росы. Такие устройства просты в эксплуатации, хотя некоторые модели, в том числе и обладающие свойствами тепловизора, требуют обработки полученной информации при помощи специальных компьютерных программ. Анализатор точки росы — значимое приспособление в строительстве, а также в обслуживании газопроводов и газораспределительных станций, значительно упрощающее деятельность человека.
Значение точки росы для деятельности человека
Комфорт — это тепло и уют, невозможные без определенного баланса температуры и влажности воздуха, которые во многих случаях обеспечиваются при помощи системы отопления, работающей на природном газе. Тут-то как раз и видно, насколько точка росы является важной физической характеристикой, ведь от нее зависит появление сырости, нарушение гидроизоляции, разрушение материалов, ухудшение их качества.
Природный газ важное значение имеет как для бытовых, так и производственных нужд человека. И точка росы газа играет важную роль в его транспортировке и хранении. Верно рассчитанная точка росы газа позволяет вовремя предупредить возникновение опасных ситуаций при транспортировке и хранении голубого топлива, а этот же параметр, учтенный при строительстве здания, позволит избежать появления плесени, опасной для здоровья и даже жизни людей.
Важный физический параметр, имеющий прикладное значение — точка росы. Что это такое в жизнедеятельности человека? Это тот температурный фактор, от которого зависят многие сферы быта и деятельности человека: от самочувствия до качественной эксплуатации зданий, машин и механизмов.
www.syl.ru
Строительство – расчёт точки росы
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
Рассмотрим как рассчитать точку росы при отсутствии таблиц. Можно использовать вышеприведённые формулы. Они дают погрешность 0,4 С.
В вышеприведённом примере
γ( T , RH )=(17,27*24)/(237,7+24)+ ln 0,55 = 0,9860, тогда
Τ p =(237,7*0,9860)/(17,27-0,9860)=234,3722/16,2840=14,4 отличается от табличного значения, но в пределах технологических допусков.
Для практического применения такая точность не всегда нужна. Можно использовать более грубые формулы:
Τ p = Т-(1-RH/0.05), влажность RH берется не в процентах, а в долях.
Для нашего примера расчёт будет:
24 — (1–0,55) / 0,05 =1 5, что отличается от 13,8, но остаётся приемлемым при определении теплоизоляционных свойств стены.
Онлайн-калькулятор
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.
remontoni.guru