Точка росы – это температура, при которой водяные пары из воздуха начинают конденсироваться на поверхностях. Случается так, что в отопительный сезон мы можем наблюдать конденсирование влаги на окнах и иногда стенах. В последнем случае конденсат может привести даже к образованию плесени.

В этой статье мы попробуем разобрать такое понятие как «точка росы» и научимся определять температуру выпадения конденсата на поверхностях.

От чего зависит точка росы?

• Влажности воздуха в помещении
• Температуры воздуха

Рассмотрим простой пример для понимания: воздух внутри помещения имеет температуру +20°C и при влажности воздуха 60% на поверхности с температурой ниже +12°C будет образовываться конденсат.

Благодаря номограмме ниже температуру точки росы можно будет определить более точно.

Номограмма определения точки росы

• Гигрометр обычный — показывает относительную влажность воздуха в процентах. Достаточно просто снять его показания.
• Гигрометр психометрический — имеет два спиртовых термометра с ценой деления 0,1-0,5°C. Один термометр сухой, второй имеет устройство увлажнения.Для удобства определения относительной влажности воздуха в помещении используют психометрическую таблицу.

Измерив эти значения, далее на номограмме с помощью линейки прокладываем луч от шкалы температуры в помещении к известной влажности воздуха, в том месте, где луч пересечет шкалу «Температура точки росы» и будет нужным значением температуры поверхности для вашего случая.

Кликните по номограмме определения точки росы, чтобы увеличить ее до полного размера

Для определения уровня влажности в помещении полезно будет купить гигрометр.

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 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 0 С. 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 Т р - точка росы, RH - относительная влажность, Т - температура, цифровые значения 243,12 и 17,62 являются постоянными.

Дання формула дает погрешность в 1 0 С, 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.

Понятие точка росы (далее ТР) используется в проектировании тепловой защиты зданий гражданского и промышленного назначения, является удобным параметром в расчетах систем осушки воздуха и пневматических установок. Точка росы окружающего воздуха учитывается при нанесении антикоррозионных покрытий на металлические подложки.

При температуре подложки ниже, чем ТР воздуха, на подложке присутствует конденсированная влага, не позволяющая достичь нужной адгезии. На крашеной поверхности образуются дефекты типа шелушения или пузырения слоя краски, способствующие возникновению преждевременной коррозии. Правильно выполненный расчет точки росы определяет, какой должна быть теплоизоляция жилого дома с учетом расхода тепла, влажности воздуха и особенностей воздухообмена в пределах помещений.

Температура точки росы служит своеобразным указателем на степень влажности воздуха изнутри жилого помещения. Значение температуры точки росы определяет уровень комфорта проживания в доме. Чем выше точка росы в каркасном доме, тем выше влажность в помещении. Если точка росы температура превышает 20 °C, то для большинства людей нахождение в помещении будет резко дискомфортным.

Атмосфера в такой комнате для сердечников и астматиков является крайне удушливой и непереносимой. Неправильно выполненное определение точки росы в стене жилого дома проводит к осаждению конденсата на поверхности стен и потолка комнаты. Намокшие стены провоцируют образование плесени и развитие микроорганизмов, которые попадают в организм человека вместе с вдыхаемым воздухом. Сконденсированная влага в материалах намокших стен и перекрытий зимой замерзает, резко увеличиваясь в объеме и ослабляя прочностные качества строительной конструкции.

На рисунке ниже показана отсыревшая деревянная стена с грибковыми проявлениями из-за неправильной теплоизоляции.

Физика конденсации пара

Вода присутствует в окружающей обстановке нашего жилища в двух агрегатных состояниях:

• жидком – это вода для приготовления пищи и санитарно-бытовых нужд;
• газообразном – пар над кипящей водой или в качестве одной из фракций выдыхаемого воздуха.

Кроме таких очевидных мест следы влаги обязательно имеются в материалах элементов строительной конструкции здания: бетонных или кирпичных стенах, перекрытиях, основании пола. Идеально сухих стройматериалов в природе не существует. При устойчивой теплой погоде пар, присутствующий в воздухе, и влага в стенах жилища находятся в тепловом равновесии.

При этом парциальное давление пара в воздухе со стороны улицы (внешняя сторона стенки) и внутри дома (внутренняя сторона стенки) одинаковое. Значит, никакого движения водяного пара через стенку не происходит. В морозную погоду влажность холодного воздуха низкая, парциальное давление пара в таком воздухе пониженное. В соответствии с законами теплофизики пар повышенного давления (жилое помещение) начинает диффундировать сквозь стеновой материал на холодную улицу, где давление ниже.

Все строительные материалы, из которых возведены стены домов, обладают свойством паропроницаемости. Даже бетонные или кирпичные стены способны пропускать пар через свою толщу, хотя у бетона и кирпича паропроницаемость минимальная.

При прохождении через точку росы в стене пар переходит в жидкое агрегатное состояние, образуя конденсатную влагу.

Появление влаги в структуре стены сопровождается рядом негативных факторов:

• Теплопроводность отсыревшей стены возрастает в несколько раз. Это будет означать, что теплообмен между обогреваемой комнатой и улицей интенсифицируется, в доме всегда будет холодно.
• В холодное время года происходит периодическое замерзание конденсатной влаги в стене с последующим оттаиванием. Цикличность замерзаний разрушающе действует на структуру строительного материала, снижая срок безаварийной эксплуатации здания.

На рисунке ниже схематично отображено преобразование парообразной влаги в жидкое состояние (использован голубой цвет), когда ТР попадает внутрь стенки жилища.

Методы расчета ТР

На вопрос, что такое точка росы, дан ответ в Своде Правил СП 50.13330.2012, регламентирующем вопросы тепловой защиты зданий. В п. Б.24 понятие ТР трактуют как температуру начала образования конденсатной влаги в воздухе с конкретными параметрами температуры и относительной влажности.

Величину ТР указывают в градусах Ц! Следует учитывать, что значение ТР никогда не может превышать фактический температурный параметр воздуха, для которого ТР определяется. Лишь в случае 100%-ной относительной влажности ТР совпадет с температурой воздуха.

В соответствии с определением ТР температура выпадения конденсатной влаги зависит от значений двух параметров:

• от температуры воздуха;
• от относительной влажности окружающего воздуха.

Например, для воздушных масс влажностью 40% и температурой 10 °C показатель ТР составит минус 2,9 °C. При влажности этого же объема в пределах 80% ТР уже достигнет плюс 6,7 °C. Для 100%-й влажности значения ТР и t воздуха совпадают = 10,0 °C.

При обустройстве тепловой защиты очень важно найти место, где может быть точка росы, чтобы не допустить образование конденсатной влаги в месте, нежелательном для обеспечения эффективной теплозащиты. Визуально определить положение ТР как место начального выпадения конденсата практически невозможно. Для показателя точка росы определение выполняется несколькими методами.

Расчетный метод

Очень удобна следующая формула для расчета ТР в плюсовом диапазоне температур до 60 °C:

T Р = b*f(T,Rh)/(a-f(T,Rh) , где

• T Р – температура начала конденсирования, то есть точка росы в стене, утеплителе либо окружающем воздухе;
• f(T,Rh) = a*T/(b+T) + ln(Rh);
• ln – натуральный логарифм;
• а=17,27;
• b=237,7;
• Т – температура воздуха в °C;
• Rh – относительная влажность, указанная в объемных долях (от 0,01 до 1,00).

Данная формула работает с погрешностью ±0,4 градуса Цельсия.

Существуют более простые формулы, работающие с погрешностью в пределах ±1,0 град. Ц, к примеру, Т р ≈Т – (1-RH)/0,05.

Этой формулой можно воспользоваться, чтобы посчитать показатель относительной влажности через уже известную температуру ТР: RH≈1-0,05(Т- Т р).

Табличный метод

В специальных многочисленных таблицах на основе лабораторных измерений указывают значения ТР в зависимости от показателей относительной влажности воздуха и его температуры. Довольно подробно определяет параметр точка росы таблица справочного приложения Р Свода Правил СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий». На рис. ниже приведена аналогичная таблица точки росы, полностью соответствующая параметрам из ГОСТ и СП.

Таблица для определения точки росы

Темпера- тура воздуха, (°C)	Температура точки росы (°C) при относительной влажности (%)
	30%	35%	40%	45%	50%	55%	60%	65%	70%	75%	80%	85%	90%	95%
30	10,5	12,9	14,9	16,8	18,4	20	21,4	22,7	23,9	25,1	26,2	27,2	28,2	29,1
29	9,7	12	14	15,9	17,5	19	20,4	21,7	23	24,1	25,2	26,2	27,2	28,1
28	8,8	11,1	13,1	15	16,6	18,1	19,5	20,8	22	23,2	24,2	25,2	26,2	27,1
27	8	10,2	12,2	14,1	15,7	17,2	18,6	19,9	21,1	22,2	23,3	24,3	25,2	26,1
26	7,1	9,4	11,4	13,2	14,8	16,3	17,6	18,9	20,1	21,2	22,3	23,3	24,2	25,1
25	6,2	8,5	10,5	12,2	13,9	15,3	16,7	18	19,1	20,3	21,3	22,3	23,2	24,1
24	5,4	7,6	9,6	11,3	12,9	14,4	15,8	17	18,2	19,3	20,3	21,3	22,3	23,1
23	4,5	6,7	8,7	10,4	12	13,5	14,8	16,1	17,2	18,3	19,4	20,3	21,3	22,2
22	3,6	5,9	7,8	9,5	11,1	12,5	13,9	15,1	16,3	17,4	18,4	19,4	20,3	21,1
21	2,8	5	6,9	8,6	10,2	11,6	12,9	14,2	15,3	16,4	17,4	18,4	19,3	20,2
20	1,9	4,1	6	7,7	9,3	10,7	12	13,2	14,4	15,4	16,4	17,4	18,3	19,2
19	1	3,2	5,1	6,8	8,3	9,8	11,1	12,3	13,4	14,5	15,5	16,4	17,3	18,2
18	0,2	2,3	4,2	5,9	7,4	8,8	10,1	11,3	12,5	13,5	14,5	15,4	16,3	17,2
17	-0,6	1,4	3,3	5	6,5	7,9	9,2	10,4	11,5	12,5	13,5	14,5	15,3	16,2
16	-1,4	0,5	2,4	4,1	5,6	7	8,2	9,4	10,5	11,6	12,6	13,5	14,4	15,2
15	-2,2	-0,3	1,5	3,2	4,7	6,1	7,3	8,5	9,6	10,6	11,6	12,5	13,4	14,2
14	-2,9	-1	0,6	2,3	3,7	5,1	6,4	7,5	8,6	9,6	10,6	11,5	12,4	13,2
13	-3,7	-1,9	-0,1	1,3	2,8	4,2	5,5	6,6	7,7	8,7	9,6	10,5	11,4	12,2
12	-4,5	-2,6	-1	0,4	1,9	3,2	4,5	5,7	6,7	7,7	8,7	9,6	10,4	11,2
11	-5,2	-3,4	-1,8	-0,4	1	2,3	3,5	4,7	5,8	6,7	7,7	8,6	9,4	10,2
10	-6	-4,2	-2,6	-1,2	0,1	1,4	2,6	3,7	4,8	5,8	6,7	7,6	8,4	9,2
* для промежуточных показателей, не указанных в таблице, определяется средняя величина

Использование бытовых психрометров

Психрометры, точнее, гигрометры психрометрические предназначены для измерений температуры воздуха и его относительной влажности. Современный гигрометр можно использовать как прибор для определения точки росы, так как на его корпус нанесено изображение психрометрической таблицы.

Используя показания обоих термометров прибора, по таблице определяется ТР. На рисунке ниже показаны модели современных бытовых психрометров, оснащенные психрометрическими таблицами, способствующими тому, как определить точку росы.

Портативные электронные термогигрометры

Точка росы в строительстве при теплотехническом обследовании помещений определяется при помощи портативных термогигрометров с дисплеями, оснащенными индикацией значений температуры окружающего воздуха, его влажности и параметра ТР.

Показания тепловизоров

Вычисление ТР не требуется производить, если пользоваться отдельными моделями тепловизоров строительного предназначения, имеющих функцию расчета ТР и отображающих поверхности с температурой ниже ТР при тепловизионной съемке. При заданных параметрах воздуха на компьютере можно обработать тепловизионные данные и показать на термограммах все участки, рискующие попасть в зону конденсации при утеплении стены или потолка.

Варианты жилища

Параметр ТР является своеобразной границей температур, в которой происходит встреча внутреннего тепла и внешнего холода. В стеновых ограждающих конструкциях теплый воздух, диффундирующий в зимние холодные месяцы из отапливаемой комнаты на морозную улицу, переохлаждается.

Паровая фаза воды переходит во влажное состояние, осаждаясь на любой поверхности, имеющей температуру ниже ТР. Причиной возникновения конденсата является не только материал стены (деревянный дом, кирпичный или газобетонный), но и способ обустройства тепловой защиты здания, определяющий, в какую сторону смещается ТР.

Местоположение ТР зависит от следующих факторов:

• показателей влажности внутри помещения и на улице;
• показателей температуры воздуха внутри помещения и на улице;
• толщины стены и утепляющего слоя;
• места, где размещен утепляющий материал.

В зависимости от указанных факторов ТР может находиться не только на поверхности стены, но и в толще стены либо утепляющего материала. Варианты расположения ТР в системе «стена плюс утеплитель» предусматривают размещение утеплителя внутри помещения либо на наружной стороне ограждающей стенки (см. рис. ниже).

Стена без утепления

Местоположение ТР приходится на толщу стены и способно смещаться в сторону улицы либо помещения в зависимости от изменяющихся параметров температур и влажности.

В любом случае, находится точка росы в газобетоне или в кирпичной стене, конденсат образуется сравнительно далеко от внутренней поверхности. Конденсатная влага скапливается в материале стены, в сильные морозы она замерзает. При потеплении влага оттаивает и испаряется наружу, в атмосферу.

Возможны три варианта размещения ТР в стене:

• найденный расчетным или табличным способом показатель ТР попал между геометрическим центром толщины стенки и внешней поверхностью – внутренняя стенка осталась сухой;
• ТР попадает между геометрическим центром стенки и внутренней поверхностью помещения – стены комнаты при резком похолодании могут намокнуть;
• ТР точно попала на координату внутренней поверхности – всю зиму стена будет отсыревшей.

Потери тепла при неутепленной стене достигают 80%. Негативным моментом возникновения ТР в стене является постепенное разрушение стеновой конструкции.

Однородные по своей конструкции стены из кирпича, газобетона, керамзитных блоков и пр. имеют ТР в зимнее время внутри толщи материала. Многократные циклы замораживания/оттаивания ухудшают прочностные свойства стройматериалов и снижают прочность всей стеновой конструкции. Поэтому стены монолитной конструкции однородного состава необходимо утеплять теплоизолирующими материалами.

Утепление с внутренней стороны помещения

Для местоположения ТР возможны следующие варианты:

• если точка росы в утеплителе, то утеплитель будет мокрым весь морозный период;
• если структура материала утеплителя не допускает конденсации влаги внутри утепляющего слоя (пенополистирол и др.), то конденсат выпадет на границе внутренней стены и утепляющей полистирольной плиты. Отделка стены начнет мокнуть, что спровоцирует образование сырых пятен и плесени;
• материал стены находится в зоне минусовых температур и подвергается негативным воздействиям температурных перепадов.

Утепление с наружной стороны здания

ТР выведена во внешний теплоизолирующий слой. Возможность образования конденсата в комнате исключена, стены будут сухие.

Видео: точка росы в стене

Теория и практика показывают, что предпочтительнее обустраивать теплозащиту здания с его внешней стороны. Тогда больше шансов на то, что ТР окажется в зоне, не допускающей конденсации влаги внутри помещения.

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

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

Что такое точка росы

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

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

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

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

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

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

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

Определение точки росы

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Внутреннее утепление осуществимо при таких условиях:

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

Заключение

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