Меню Закрыть

Расчет точки росы в стене калькулятор онлайн: Точка росы: калькулятор для расчета утепления

Содержание

Точка росы: калькулятор для расчета утепления

Одно из важнейших понятий в строительстве – точка росы. На этапе утепления стен это позволяет правильно подобрать вид и толщину теплоизоляционного материала, сформировать оптимальный микроклимат внутри строения. Определить точку росы можно несколькими способами. Однако нужно также знать, что делать с полученным результатом.

Небольшой экскурс в физику явления

Точка росы – это температура воздуха, при которой излишки содержащейся в нем влаги выпадают в виде конденсата. Почему ее становится слишком много? Дело в том, что теплый воздух удерживает большое количество водяных паров, холодный – гораздо меньше. Именно эта разница при перепаде температур образует конденсат. Примером явления служат капли воды на холодных водопроводных трубах или окнах, туман.

Что еще нужно знать про точку росы:

  • Чем выше влажность, тем она ближе к температуре воздуха, и наоборот.
  • Ее значение не может быть выше температуры воздуха.
  • Конденсат всегда появляется на холодных поверхностях
    . Это объясняется тем, что теплый воздух рядом с ними охлаждается, и его влажность снижается.

Единица измерения точки выпадения конденсата – градусы Цельсия.

Точка росы в стене дома – почему ее важно знать

Большую часть года между температурно-влажностным режимом улицы и помещения есть существенная разница. Именно поэтому в толще стен с утеплителем нередко появляются участки конденсатообразования. При изменении погодных условий они сдвигаются ближе к наружной или внутренней поверхности стены. То есть, к более холодному или теплому участку.

Пример: температура воздуха стабильно равна 25°C, а влажность – 45%. В этом случае конденсат образуется на участке с температурой 12,2°C. При повышении влажности до 65% точка росы сдвигается на более теплый участок, где 18°C.

Почему так важно знать местонахождение точки выпадения конденсата? Потому что она определяет, какой именно слой стенового «пирога» подвергается разрушающему воздействию влаги. Самый плохой вариант – когда намокает утеплитель. При таких условиях большинство теплоизоляционных материалов теряет свои свойства. Они

деформируются, пропускают холодный воздух, гниют, теряют упругость. Особенно подвержена этим процессам минеральная вата.

Варианты расположения проблемных зон

Точка росы имеет свойство смещаться, однако чаще всего выделяют три зоны ее расположения:

  • Ближе к наружной поверхности стены. Такой вариант имеет место, если стена не утеплена. Появление проблемной зоны возможно также при наружном утеплении недостаточной толщины.
  • Ближе к внутренней поверхности стены. При отсутствии утепления конденсат в этом месте легко образуется в период похолодания. Внутреннее утепление смещает участок конденсатообразования в область между поверхностью стены и утеплителем. При наружном утеплении это явление встречается редко, если все расчеты были выполнены правильно.
  • В толще утеплителя. Для наружной теплоизоляции это оптимальный вариант. При внутреннем утеплении велик риск появления со стороны комнаты плесени и, как следствие,
    нарушения микроклимата
    .

Обратите внимание! На образование конденсата в стене влияет не только температурно-влажностный режим со стороны улицы и помещения. Определяющими факторами являются также толщина конструкции, коэффициент теплопроводности применяемых материалов.

Расчет точки росы

Рассчитывают значение параметра несколькими способами. Это может быть онлайн-калькулятор, сводная таблица, специальный прибор, математическая формула.

Использование данных таблицы

Специальная таблица для расчета точки росы содержит приблизительные ее значения. Это обусловлено тем, что при их выведении учитывалась только температура воздуха и его относительная влажность. В левом столбце таблицы указана температура воздуха, в верхней строке – относительная влажность воздуха в процентах. На пересечении столбцов и строк как раз и получается нужное значение.

Существует несколько вариантов таблиц. Однако чаще всего диапазон температур составляет -5°C..+30°C, а влажности – 30-95%. Применение таблицы удобно, если нужно произвести расчеты быстро. При возможности

результат лучше перепроверить другим способом, например, с помощью специального калькулятора в режиме онлайн.

Расчет по математической формуле

Математическая формула для вычисления температуры конденсатообразования – сложная и громоздкая. Для выполнения расчетов используют две константные величины, фактическое значение температуры воздуха и относительной влажности. Последнюю нужно брать в объемных долях.

В отличие от работы с таблицей, диапазон последних двух параметров больше. Формула позволяет учитывать температуру от 0 до +60°C, влажность – от 1 до 100%. Погрешность результата не превышает половины градуса Цельсия. Однако пользоваться формулой удобно лишь тогда, когда на это есть свободное время.

Расчет в программе-калькуляторе

Специальные калькуляторы позволяют в онлайн-режиме рассчитать точку росы в стене дома. Найти их можно на специализированных сайтах. Для расчета понадобится ввести ряд исходных данных. От ресурса к ресурсу они разнятся, но стандартный набор включает в себя информацию о следующих параметрах:

  • материал стены;
  • количество ее слоев и их толщина;
  • температура снаружи и внутри дома;
  • влажность в помещении и на улице.

Большинство калькуляторов не просто рассчитывают нужное значение. Они также выдают графики ее возможного перемещения и зоны конденсации влаги.

Применение приборов для выполнения расчетов

Вне зависимости от способа, которым будут выполняться расчеты, понадобятся исходные данные. Для их получения нужно запастись некоторыми приборами. Так, для определения температуры подойдет обычный термометр, а для определения влажности – гигрометр. Для удобства они объединены в таком устройстве, как цифровой термогигрометр. Все полученные значения выводятся на небольшой экран. Некоторые модели приборов определяют и температуру выпадения конденсата. Определить проблемную зону могут и некоторые модели строительных тепловизоров.

Как сдвинуть точку росы в стене

Если после проведения всех расчетов вас не устраивает расположение точки росы, стоит задуматься над ее смещением. Для этого можно:

  • увеличить слой утеплителя снаружи;
  • использовать материал с высокой паропроницаемостью;
  • демонтировать слой внутреннего утепления, перенеся его наружу;
  • корректировать микроклимат в помещении – установить принудительную вентиляцию, дополнительно нагревать воздух.

Подходящий вариант выбирают, исходя из климатических условий региона проживания, конструктивных особенностей дома, финансовых возможностей и используемых строительных материалов.

Игнорирование такого явления, как конденсация влаги в стеновом «пироге», может слишком дорого обойтись. Как минимум, это неприятный запах в помещении, постоянная сырость. Как максимум – большие колонии плесневых грибов, портящих внутреннюю отделку стен, разрушающих утеплитель и вредящих здоровью домочадцев. Таким образом, расчет точки росы имеет важное значение, если вы хотите возвести надежные и сухие стены для вашего дома.

Закладка Постоянная ссылка.

Расчет стен – теплозащита, утепление, температура и точка росы

Эта публикация не совсем про тепловидение в строительстве, скорее, совсем не про тепловидение. Сегодня я хочу рассказать о расчете теплового и влажностного режима наружных ограждающих конструкций. Задача такая часто возникает при тепловизионном обследовании зданий, оценке проектного уровня теплозащиты, разработке мероприятий по утеплению конструкций.

Тепловизор показывает нам только температуры поверхностей. Что происходит внутри, как распределяется температура по толщине конструкции неразрушающим методом не определить. Кроме температуры важным показателем является положение плоскости возможной конденсации влаги в конструкции, иными словами, положение точки росы. Будет конструкция сухой или с конденсатом зависит от положения точки росы. Это зависит от множества факторов, среди которых толщина и материалы всех слоев, температура и влажность в помещении, температура и влажность снаружи.

В своде правил СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий» глава 9 «Методика проектирования тепловой защиты зданий» посвящена тепловому расчету и определению проектного значения сопротивления теплопередаче конструкции, глава 13 «Расчет сопротивления паропроницанию ограждающих конструкций» посвящена влажностному расчету. Исходные данные для расчета приведены в приложении Д «Расчетные теплотехнические показатели строительных материалов и изделий». Данные для расчета также можно взять из актуализированной версии СП 50.13330.2012. Внимание! Во многих программах использованы климатические данные СНиП 23-01-99, который заменен на СП 131.

13330.2012.

[button color=»#ffffff» background=»#333333″ size=»medium» src=»http://yadi.sk/d/B5e8q-g52wQ1r»]СП 23-101-2004[/button] [button color=»#ffffff» background=»#333333″ size=»medium» src=»http://yadi.sk/d/OZa8t8KCBQteY»]СП 50.13330.2012[/button]

Существует ряд программ, которые позволяют автоматизировать расчет теплового и влажностного режимов ограждающих конструкций. Ниже я даю ссылки на бесплатные инструменты расчета.

ТЕПЛОРАСЧЕТ ссылка: http://теплорасчет.рф, или немецкий: http://www.u-wert.net


[divider scroll_text=»Наверх ↑»]
ATLAS SALTA ссылка: http://www.atlasrus.spb.ru

[divider scroll_text=»Наверх ↑»]

Теплотехнический калькулятор ссылка: http://www.smartcalc.ru/thermocalc

[divider scroll_text=»Наверх ↑»]

Огромная просьба, пожелания и вопросы о работе программ отправлять на сайты указанных программ. Там есть поддержка, форум, вам ответят. Внимание! Teplonadzor.ru никакого отношения к программам не имеет, ответственности за использование программ и их результатов не несет.

Точка росы и ее расчет – онлайн калькулятор

Точка росы – значение температуры, при которой водяные пары, находящиеся в воздухе, конденсируют в росу.

Конденсат – это продукт образованный в результате перехода жидкости из газообразного состояния в жидкое.

Конденсат на стекле

Точка росы зависит от:

  • Температуры;
  • Относительной влажности воздуха.

Чем выше относительная влажность воздуха, тем выше значение точки росы, соответственно, чем меньше влажность, тем она ниже.

Точка росы не может превышать температуру воздуха.

При 100 %-ой влажности воздуха, точка росы будет равна температуре воздуха.

Расчет точки росы

Рассчитать температуру выпадения конденсата можно по следующей формуле:

Тр = (b*f(T, Rh))/(a-ƒ(T, Rh))

ƒ(T, Rh) = (a*T)/(b+T)+ln⁡(Rh/100)

где:

  • Тр – температура точки росы, °С;
  • а (постоянная) = 17,27;
  • в (постоянная) = 237,7;
  • Т – температура воздуха, °С;
  • Rh – относительная влажность воздуха, %;
  • ln – натуральный логарифм.

Данная формула обладает погрешностью в ±0,4 °С в диапазоне:

  • 0 °С < Т < 60 °С;
  • 0,01 < Rh < 1,00
  • 0 °С < Тр < 50 °С;

Приборы для расчета точки росы

Для определения температуры выпадения конденсата используются различные приборы:

  1. Психрометр – прибор, с помощью которого измеряется относительная влажность и температура воздуха. Он состоит из двух термометров: один – сухой, второй – с постоянным увлажнением. В ходе испарения влаги увлажненный термометр постепенно охлаждается. Чем ниже относительная влажность воздуха, тем ниже его температура. Психрометр используется в лабораторных условиях.
  2. Портативный термогигрометр – цифровой прибор, показывающий влажность и температуру воздуха, а некоторые модели отображают и значение точки росы. Используется в строительстве для обследования зданий.
  3. Тепловизоры. Некоторые приборы включают в себя функцию расчета точки росы. При этом на экране тепловизора показываются зоны с температурой ниже ее значения.

Таблица вычисления точки росы

Для быстрого расчета точки росы используют таблицу ее вычисления. Зная фактическую температуру и относительную влажность воздуха, можно легко определить температуру выпадения конденсата.

Точка росы – таблица вычисления

Так, например, при температуре воздуха, равной 20°С и относительной влажности 40%, выпадение конденсата будет происходить на поверхностях с температурой 6°С и ниже.

Полная таблица

Калькулятор точки росы

Результат вычислений

Комфортные значения точки росы для человека

Точка росы, °C Восприятие человеком Относительная влажность (при 32°С), %
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

Точка росы в строительстве

Расчет точки росы имеет большое значение в строительстве. Благодаря ей, определяется:

  • Толщина и материал стен;
  • Толщина, материал и место утепления;
  • Система вентиляции и отопления в помещении.

Игнорирование или неправильный расчет точки росы ведет к образованию плесени и грибков. Это оказывает негативное влияние на долговечность здания, значительно сокращая срок его эксплуатации.

В оконной сфере – точка росы прямо касается проблемы выпадения конденсата на окнах. Зная ее определение, можно легко это устранить – достаточно понизить влажность воздуха либо повысить температуру поверхности стекла.

Точка росы в строительстве. Расчет точки росы и ее вред для стены дома.

При строительстве и проектировании любого дома, очень важным является правильный расчёт точки росы и ее соблюдение, при возведении стен. Неправильный расчет точки росы и или полное игнорирование этого показателя, будет разрушать Ваш дом изнутри. Учет точки росы в строительстве обезопасит Ваш проект от разрушительно воздействия внешней среды.

Что такое точка росы

      Точка росы — это определенный предел температуры воздуха, ниже которой пар содержащаяся в воздухе, становится насыщенным и преобразуется в жидкость.

      Точка росы – это то место, где холодный воздух встречается с теплым, и то место где при их взаимодействии образуется жидкость в виде конденсата. На примере строительных сооружений, точка росы проявляется в виде конденсата на окнах. Всегда, при резком похолодании на улице, мы наблюдаем, как на ранее сухих оконных стеклах образуются запотевание и капли воды. Это самое ближайшее и безвредное проявление точки росы.

конденсат на окне

В природе точка росы проявляется в виде капель утренней росы на листьях растений и иных объектах. Образуется в результате взаимодействия холодного ночного воздуха и прогреваемого солнечными лучами теплого утреннего воздуха.

проявление конденсата точки росы в природе

В случае с отапливаемыми помещениями точка росы создается искусственно в любое время суток, при условиях температуры ниже нуля на улице.

Совсем другое дело, если образование такого конденсата точки росы будет обнаружено на внутренней части стены дома. Даже не очень опытный строитель обеспокоится образованием лишней жидкости, в ранее сухом помещении. Так как последствия таких скоплений влажности могут быть самыми неблагоприятными.  Но внутренняя стена дома не единственное разрушительное место, где может себя проявить не правильный расчет точки росы или его отсутствие.

Неправильный расчет и расположение точки росы для дома – это разрушительный враг номер один в строительстве. Который, изнутри, медленно, но уверенно разрушает любое крепкое строение.

Где должна находится точка росы

   Идеальным местом возникновения точки росы в стене является утеплитель, расположенный со внешней стороны стены. Толщина утеплителя на стене должна быть такая, что бы в самое холодное время конденсат не смещался в саму стену или если смещался, то не на длительное время.

точка росы в утеплителе

О разрушительных последствиях нахождения точки росы в теле несущей стены, смотрите ниже в статье.

    Стены, основой которых является пористые материалы, такие как пено и газоблоки, ракушечник и подобного рода материалы, требуют большего слоя утеплителя, поскольку они хорошо впитывают и сохраняют влагу. То есть, даже недлительное ( несколько дней), пребывание в пористой стене точки росы может разрушительным образом сказаться на внутренней целостности.  Потому, так называемые теплые материалы для кладки стен, могут быть эффективны только в определенных регионах, с не самой морозной зимой.

Если же, согласно расчетам, точка росы будет периодически перемещаться в саму стену дома или велика вероятность такого сдвига, то этот факт следует учесть при выборе материала для кладки стен. Для таких случаев хорошо подходят стеновые материалы с высокой плотностью и которые, выдерживают большое количество циклов заморозки и оттаивания, без повреждения. С большим коэффициентом морозостойкости.   К таким морозостойким материалам относятся кирпич, керамзитобетон.

показатели морозостойкости самых распространенных стеновых материалов

Как рассчитать точку росы в стене с утеплителем

Рассчитать одно, четко определенное место в стене, где будет проявлять себя конденсат не возможно. Поскольку нахождение точки росы зависит от нескольких параметров и это показатель переменчивый. Рассчитать возможно только определенное расстояние в толщине стены, где будет образовываться жидкость при разном изменении температуры снаружи дома.

Например, если внутри помещения стабильная температура, а на улице похолодало, то точка росы передвинется по толщине стены ближе к помещению.

      С помощью формулы можно получить максимально точные расчеты точки росы как однородной так и многослойной стены.

    Вычислить место возникновения точки росы в любой многослойной стене, достаточно просто, для этого нужны следующие показатели:

  • температура воздуха на улице
  • температура воздуха внутри помещения
  • отдельно толщина каждого слоя стены
  • коэффициент теплового сопротивления материалов, из которых возведены стены дома
  • точка росы при относительной влажности воздуха в вашем региона ( таблица ниже)

Для того что бы определить в какой части планируемой стены будет находится точка росы и выделение конденсата, необходимо знать два показателя.

  1. Температура точки росы в нашем регионе, с интересующими нас показателями влажности и температуры воздуха внутри помещения. Данный показатель мы можем посмотреть в таблице выше. Назовем этот показатель – Тр ( точка росы)
  1. Температура воздуха, которая возникнет на границе двух слоев стены, при интересующих нас показателях. Назовем этот показатель – Тс ( точка между слоями)

    Если разница отмеченных выше показателей будет положительной, то точка росы находится в утеплителе, если показатель будет отрицательный то точка росы будет скапливать жидкость внутри стены или дома. 

Другим словами, если температура на стыке утеплителя и стены будет выше со знаком плюс, чем температура точки росы из таблицы, то конденсат будет образовываться в утеплителе.

 Для примера возьмем следующие условия:

Температура точки росы в регионе с влажностью 60% и комнатной температурой 21ᵒС согласно таблицы будет составлять 12,9 ᵒС. Температура воздуха на границе утеплителя и стены равна 15 ᵒС.

Разница между этими показателями 15 ᵒС – 12,9 ᵒС = +2,1

Если разница отмеченных выше показателей будет положительной, как в нашем случае, то точка росы находится в утеплителе, если показатель будет отрицательный то точка росы будет скапливать жидкость внутри стены или дома.

В нашем случае, температура выделения жидкости из пара наступает раньше, чем насыщенный влагой воздух дойдет до основной стены. И конденсат выпадает в утеплителе, а не в несущей стене дома или внутри него.

Возникает вопрос, если температуру точки росы при заданной влажности мы берем из имеющейся таблицы, то каким образом вычислить температуру между слоями стены.

Рассчитать температуру воздуха на границе двух слоев стены достаточно просто, используя следующую формулу:

Тс ( температура между слоями стены) = (t2 – t1)x (S1х0,01/k) / (S1х0,01/k), где :

t2 – температура воздуха внутри помещения

t1 – температура воздуха на улице

S1 – толщина материала стены

k – тепловой коэффициент материала стены

 Простой пример:

    Возьмем пример региона, где точка росы 12,9 ᵒС в регионе с влажностью 60%,  комнатная температура 21ᵒС и температура на улице – 12 ᵒС ниже нуля.

Теперь нам нужно, вычислить для этих условий, какая будет температура между стандартной стеной в полтора кирпича толщиной 38 см и наружным утеплителем из пенопласта толщиной 10 см. Что бы отнять из нее температуру  точки росы из таблицы.

Для этого воспользуемся выше приведенной формулой.

Тс ( температура между слоями стены) = (t2 – t1)x (S1х0,01/k1) / (S2х0,01/k2)

По условию у нас:

 t2 = +21ᵒС ( температура воздуха внутри помещения)

t1 = – 13 ᵒС температура воздуха на улице)

S1 = 38 см (толщина материала стены)

K1 = 0,6 (коэффициент тепловой сопротивляемости кирпича)

S2 =10 см ( толщина утеплителя из пенопласта)

К2 = 0,04 (коэффициент тепловой сопротивляемости пенопласта)

Расчет температуры между кирпичной стеной утеплителем из пенопласта, в выбранных нами климатических условиях будет следующий:

( +21 – (-13ᵒС))х(38х0,01/0,6) / (10х0,01/0,04) = 9,52

Согласно нашим вычислениям, температура воздуха между утеплителем из пенопласта 10 см и кирпичной стеной в 38 см, при температуре воздуха на улице -13 градусов Цельсия и температуре внутри дома +21 градус Цельсия, равна 9,52 Градусов Цельсия.

Таким образом, если вычесть из температуры между утеплителем и стеной равной 9,52 Градусов Цельсия температуру точки росы равную 12,9 Градусов Цельсия, получится 9,52-12,9 = -3,38.

точка росы согласно расчетам находится в стене

Как мы видим, выходит отрицательный показатель, то есть состояния конденсата влажный воздух достигнет в стене кирпича  и будет в нем накапливается влажность.

Приведенный выше расчет точки росы является более точным, с погрешностью до 0,5 градуса Цельсия, в отличие от некоторых онлайн калькуляторов и прочих приборов, которые не учитывают разную структуру материала.

Расчет точки росы онлайн калькулятор

    В интернете существует много онлайн программ – калькуляторов, с помощью которых можно рассчитать примерное расположение точки росы в стене.   Программа высчитывает точку росы, основываясь на ряде показателей, которые необходимо ввести вручную. Это сведения о материале, из которых планируется возвести стену, количество слоев стены и их толщина, температура воздуха внутри и температура воздуха снаружи здания, влажность воздуха. Онлайн калькулятор удобен в расчетах. Вместе с цифровыми расчетами можно увидеть диаграммы и графики перемещения точки росы в зависимости от изменения температуры воздуха. Однако результаты подсчета у многих  калькуляторов отличаются и насколько точны расчеты неизвестно.   

онлайн калькулятор для определения точки росы

Расчет точки росы с помощью прибора

Точку росы можно определить также в реальном времени, с помощью специального телевизора. Это электронный прибор с монитором, на котором отобразятся сведения о влажности внутри помещения, отобразится температура воздуха и точка росы. Такие приборы актуальны для измерения точки росы для уже возведенной и законченной строительной конструкции. В проектировании толщины стены и здания это прибор не поможет.

тепловизор для точки росы

Вред точки росы для стен дома

   Мы разобрались, что точка росы может располагаться в трех разных участках стены:

  1. в наружном утеплителе стены
  2. в стене, ближе к наружной части
  3. в стене, ближе внутренней части

     В каждом из перечисленных мест, точка росы будет проявлять себя по-разному. Если в одном месте она будет безвредна, то внутри дома или в стене будет оказывать определенные разрушительные последствия на целостность стены.  Ниже, разберем поведение точки росы в каждом из перечисленных мест.

Точка росы в наружном утеплителе

Это самое безвредное для дома нахождение точки росы. В этом случае:

  • Конденсат при возникновении точки росы образуется, непосредственно, в самом утеплителе.
  • Утеплитель не гигроскопичен, потому влага не задерживается в конструктиве стены и испаряется при изменении температуры воздуха.
  • За счет пароизоляционных свойств утеплителя, влажность, которая образуется при испарении конденсата, выходит на улицу и не взаимодействует со стеной дома.   
  • Стены дома сухие в течении всего года, как с наружной так и со внутренней стороны
  • Стены сохраняют свою прочность и целостность многие десятилетия
утеплитель снаружи

Точка росы в стене дома, ближе к наружной стороне
  • Поведение стены во многом зависит от материала, из которого она выложена. Лучше переносят точку росы, стены из плотных и тяжелых строительных материалов, таких как кирпич, керамзитобетон, камень, дерево. Поскольку они менее подвержены разрушению и имеют больший коэффициент морозостойкости.
  • Стены домов возведенных из пористых материалов, хорошо впитывающих влагу и пропускающих пар. Таких как, пеноблоки, газоблоки и подобного рода материалы, действие точки росы должно быть минимально коротким.
разрушение стены под воздействием влажности
  • При возникновении конденсата внутри стены, материал стены насыщается жидкостью. При последующем понижении температуры воздуха ниже нуля, накопленная жидкость замерзает и увеличивается в объемах. Увеличения объема жидкости разрушает любой стеновой материал изнутри. Это приводит к образованию как мелких, так и крупных трещин в структуре стены. Стены крошатся и окончательно теряют свою прочность.
  • В случае если стена, в которой точка росы внутри и утеплена снаружи, то утеплитель не будет препятствовать выходу накопившей влаги наружу. Поэтому, вся жидкость будет скапливаться на поверхности, между утеплителем и стеной. Это влечет образование плесени и грибка, со всеми вытекающим последствиями, вредными как для здания, так и для здоровья человека.
  • Если стена дома не утеплена снаружи, то жидкость будет выходить с повышением температуры воздуха, но это не убережет стену от внутреннего разрушения после замерзания воды. Подобные испарения жидкости, из влажной стены, мы можем наблюдать в виде налета белого цвета на кирпичных стенах.
выделение влажности из кирпичной стены в виде налета белого цвета

Точка росы в стене дома, ближе к внутренней поверхности

    Возникает, когда пар проходит середину толщины стены и конденсат начинает образовываться уже ближе к поверхности стены, которая находится внутри дома.

Последствия точки росы для внутренней отделки дома:

  • Насыщенная влажностью кладка начинает выделять на внутренней  стене, в доме  жидкость в виде капель воды.
  • Мокрая поверхность стены разрушает внутреннюю отделку помещения: шпаклевку, обои другие отделочные материалы.
  • На стенах и в углах образуется плесень и грибок, от которых уже будет очень трудно избавиться
  •  В доме появляется неприятный ветхий запах разложения, который вреден для здоровья.
  • Понижается общая температура тепла в доме.
плесень на стене внутри дома

   Самые разрушительные и вредные последствия для дома это когда точка росы находится ближе к внутренней поверхности стены.

    Точка росы – важный параметр, который следует учитывать при проектировании и возведении стен, крыш и строительства всего дома. Ее не соблюдение может привести к необратимым и критическим последствиям для всего здания.

калькулятор расчета толщины утеплителя (теплоизоляции) для стен

Содержание   

В процессе утепления стен минеральной ватой для утепления стен очень важно заранее рассчитать все параметры теплоизоляции. Убедиться в том, что вы все сделали правильно.

Только после расчета следует приступать непосредственно к монтажу утеплителя. Но как выполнить расчет теплоизоляции правильно и не сделать ошибку во время его осуществления?

Монтаж пенополистирольных плит на стену

Сейчас мы в этом подробно разберемся.

1 Зачем нужен расчет?

Кто-то из вас может задать закономерный вопрос, а зачем собственно рассчитывать все так дотошно?

Ведь можно просто на глаз взять, к примеру, 10 сантиметров утеплителя из пенопласта, и его наверняка хватит для полноценного утепления дома.

И действительно, при отделке тех же стен часто расчет вообще не выполняется. Но это не всегда правильно.

Если вы экономный человек и желаете расходовать свои средства правильно, то вам придется выполнить несколько простых действий.

Это необходимо для того, чтобы получить возможность использовать точное количество утеплительного материала. При этом его будет достаточно и для надежной теплоизоляции, и для размещения точки росы в правильном месте.

С теплоизоляцией все и так понятно, даже если производится утепление ангара с помощью ППУ. Если толщины утеплителя не хватит, то поверхность стен не будет защищена должным образом. Рано или поздно она промерзнет, а это значит, что температура у вас в доме упадет, и очень быстро.

Тут важно использовать формулы расчета, чтобы не прогадать с толщиной, при этом не затрачивая лишних средств на работу. Ведь лишние пару сантиметров того же пенопласта – это тоже деньги.

В особенности если вы собираетесь отделывать всю наружную поверхность стен. На таких площадях перерасход теплоизоляции может существенно отразиться на вашем кошельке.

к меню ↑

1.1 Что такое точка росы?

Второй – более неочевидный момент, заключается в необходимости смещения точки росы. Для стен, особенно наружных, важно просчитать точку росы правильно.

Точкой росы называют место отложения конденсата. Конденсат образуется из-за пара, что проходит через стену. Выходит он из помещений внутри. Это нормальный процесс. Поверхность стен постоянно подвергается воздействию пара, так как пар – это продукт жизнедеятельности человека.

Горячий, слегка увлаженный воздух довольно легко проходит через почти все конструкции. И если стена не защищена пароизоляцией, то пар будет беспрепятственно выходить наружу.

Внутреннее утепление стен минеральной ватой по каркасу

Однако выход пара может существенно затрудниться, если температура разных конструкций имеет разные показатели.

Наверняка вы видели, как на поверхности стен в сарае или на даче скапливается вода даже с утеплителем для стен снаружи. Она появляется ниоткуда и провоцирует появление на площади стен грибков, а также других подобных неприятностей.

Образуется конденсат из-за того, что неутепленные стены имеют пониженную температуру. Они промерзают, и на внешнем крае стены появляется так называемая точка росы. Положение, где температура конструкции находится на уровне примерно 10 градусов по Цельсию.

Именно в этом месте при образовании конфликта температур происходит физический процесс образования конденсата.

Если человек позаботился о монтаже утеплителя на поверхность стен, то они уже не промерзнут так, как раньше. Однако это не значит, что проблема решена. Без основательного расчета утеплитель может тоже частично промерзать. Это означает, что точка росы просто сместится на дальний край утеплителя.

Все бы ничего, да вот только большинство теплоизоляционных материалов влагу не любят, особенное ее избыточное количество. Нахождение в таких условиях может привести к различным неприятностям.

А всего этого можно избежать, если использовать калькулятор для расчета рабочей толщины теплоизоляции стен.

к меню ↑

1.2 Функции калькулятора

Выполнять расчет толщины для утепления стены можно вручную, а можно и с помощью калькулятора.

Калькулятор в привычном понимании – это специальная вычислительная машина, которая помогает проводить нам расчеты. Он часто используется даже при ручном выведении оптимальной толщины стен.

Однако в данном случае подразумевается другой калькулятор. Имеется в виду специальная программа по расчету эффективности теплоизоляции и утепления полиуретаном.

Сам по себе расчет можно изложить всего в нескольких формулах. Основные различия есть только в том, что каждый хозяин использует определенные материалы.

Так, стены могут быть выполнены из:

  • Кирпича;
  • Бетона;
  • Легких блоков;
  • Древесины и т.д.

Слой утеплителя в пустотелой стене из пеноизола

При этом каждый материал имеет свою теплопроводность и влияет на конструкции. Аналогичная ситуация проходит с утеплителем для стен. Строители часто прибегают к помощи:

То есть по сути, все что от нас требуется – заранее определить нужные значения и подставить их в формулу. Этим и занимается калькулятор. Будучи прописанной по текущим стандартам программой, он содержит в себе все необходимые для работы данные.

Вам же нужно только выбрать материал, вписать его параметры и получить ответ. У того же пенопласта теплопроводность немного отличается от минваты.

Калькулятор же примет все заданные свойства и через секунду выдаст вам результат. Причем результат будет максимально точным, ведь калькулятор не может ошибаться.

Такие программы существенно упрощают жизнь людям. Даже далекому от математических формул и строительства человеку справиться с ними будет достаточно легко.

к меню ↑

2 Процедура расчета

Использовать калькулятор – это конечно хорошо. Но не будем забывать и про личные качества. Все-таки знание и понимание процесса расчета даст нам намного больше сведений, чем бездумное забивание нескольких цифр в рабочую программку.

Да и к тому же рассчитывать утеплители очень просто. Вся процедура заключается в сравнении наличных параметров и свойств, которые необходимы для качественного утепления.

Сначала рассчитывают номинальное теплосопротивление стен. То есть те их теплоизоляционные свойства, которыми они обладают изначально.

Теплосопротивление на утепление стен минеральными плитами считают по формуле:

R=p/k, где

  • R – непосредственно теплосопротивление;
  • P – толщина слоя;
  • k – коэффициент теплопроводности.

Однако показателей сопротивления будет несколько. Ведь стена может состоять не только из одного лишь кирпича или бетона. Снаружи ее могут отделать слоем в 3-4 см штукатурки, а изнутри нанесут еще несколько сантиметров шпаклевки. Все это надо рассчитать и сложить.

В итоге вы получите общий показатель сопротивления, что есть у ваших стен на данный момент. Затем вы сравните его с номинальными показателями по температурному региону.

Схематическое изображение теплоизоляционного пирога

Для этого загляните в справочник строительных норм. Под каждый регион в нем указывается показатель теплосопротивления, при котором стена эффективно удерживает тепло внутри дома. В большинстве случаев полученный показатель будет ниже номинального, и это нормально.

При несоответствии вам нужно отнять от номинального сопротивления реальное. Полученный результат и будет тем теплосопротивлением, которое необходимо будет нивелировать с помощью использования утеплителя.

к меню ↑

2.

1 Расчет утеплителя

Итак, недостающие показатели получены. Что же делать дальше? А все очень просто. Действуем по той же схеме. Теперь у нас уже есть понимание того, сколько примерно тепла нужно компенсировать.

Также у нас есть показатели теплопроводности самих утеплительных материалов. Например, у пенопласта он находится 0,035 Вт/м. Данные берутся с таблиц.

Мы перемножаем показатели друг на друга, чтобы получить примерную рабочую толщину утеплителя. Если, например, 50 мм пенопласта не хватит, чтобы полностью компенсировать потери теплосопротивления, то нужно просто увеличить эту толщину и пересчитать ее еще раз.

В конце концов, вы придете к нормальному значению, что будет вас устраивать. Прелесть выполнения расчета в том, что вы сможете подобрать практически идеальный слой утеплителя и сэкономить на этом существенные деньги.

Вместо того чтобы по стандарту утеплять стены десятисантиметровыми пенополистирольными плитами или жидкими утеплителями для стен, можно задействовать несколько формул и определить, что в вашем случае, например, хватит и 7 см пенопласта. Так зачем платить больше?

Собственно, все калькуляторы расчета утеплителя работают по этим же формулам. Просто там все данные уже забиты в ядро программы. Это касается как табличных параметров, так и формул, а также порядка их просчета.

Человеку больше не нужно искать формулы, подставлять в них значения и мучиться с расчетами. Программа перебирает все эти функции на себя, при этом выполняя работу намного быстрее. Любой расчет такой калькулятор способен выполнить почти мгновенно, что тоже большой плюс.

к меню ↑

2.2 Пример расчета теплоизоляционных конструкций (видео)

Точка росы - определение, расчет

Почему потеют окна, двери, стены? Почему покрываются конденсатом вещи, занесенные с холода в теплое помещение? Почему мокреют трубы холодной воды? — ответ один, температура поверхности предмета ниже температуры точки росы.

Точка росы (Температура точки росы ТР) – это температура, при которой начинает образовываться роса, т.е. температура до которой необходимо охладить воздух, что бы относительная влажность достигла 100%

Содержание статьи:

Со школьного курса физики мы знаем, что влажность воздуха (содержание воды в воздухе) определяется двумя параметрами:

Абсолютная влажность;
Относительная влажность.

С абсолютной влажностью ( f ) все понятно – это количество воды, в граммах, содержащейся в одном кубическом метре воздуха, единица измерения – грамм в метре кубическом, г/м3.

f = m / V

где:

V — объём влажного воздуха;

m — масса водяного пара, содержащегося в этом объёме.

Относительная влажность ( RH ) – это количество воды содержащейся в воздухе относительно максимально возможного количества воды при данной температуре и давлении, единица измерения проценты, %.

Причем с увеличением температуры, максимально возможное количество воды содержащейся в воздухе – увеличивается.

Соответственно при уменьшении температурыуменьшается.

При дальнейшем понижении температуры «лишняя» вода начнет конденсироваться в виде капель росы – это и есть точка росы.

Несколько фактов о точке росы.

  • Температура точки росы не может быть выше текущей температуры.
  • Чем выше температура точки росы, тем больше влаги находится в воздухе
  • Высокие температуры точки росы бывают в тропиках, низкие в пустынях, полярных областях.
  • Относительная влажность (RH) около 100 % приводит к выпадению росы, инея(замороженная роса), тумана.
  • Относительная влажность (RH) достигает 100 % в период дождей.
  • Высокие точки росы обычно происходят перед холодными температурными фронтами.

Как определить, рассчитать точку росы?

Ответ очевиден –

определить по таблице,
рассчитать по формуле,
рассчитать на «Калькуляторе расчета точки росы».

1. Для определения точки росы существуют специальные таблицы,

где в столбцах указана Относительная влажность в %, в строках – температура окружающего воздуха в °С, в клетках на пересечении — температура точки росы, для выбранной влажности и температуры.

Для примера выбрана относительная влажность 60 %, комнатная температура 21 °С на пересечении видим значение точки росы 12,9 °С.

Соответственно при данных условиях, конденсация влаги произойдет на холодных поверхностях (например, оконных стеклах) с температурой поверхности ниже, чем 12,9 °С.

На специализированных сайтах существуют более подробные таблицы определения точки росы, но для «домашнего пользования» вполне достаточно, ниже приведенной таблицы, ее можно сохранить, распечатать и использовать при необходимости.

2. При расчете температуры точки росы, используем формулы 1.1 и 1.2.

Формула для приблизительного расчёта точки росы в градусах Цельсия (только для положительных температур):

Tp = ( b f ( T, RH ) ) / ( a — f ( T, RH ) ), ( 1.1 )

где:

f ( T, RH ) = a T / ( b + T ) + ln ( RH / 100 ), ( 1.2 )

Тртемпература точки росы, °С;

a = 17.27;

b = 237,7;

Ткомнатная температура, °С;

RHотносительная влажность, %;

Ln – натуральный логарифм.

Рассчитаем точку росы для тех же значений температуры и влажности.

Т = 21 °С;

RH = 60 %.

Вначале вычислим функцию f ( T, RH )

f ( T, RH ) = a T / ( b + T ) + ln ( RH / 100 ),

f ( T, RH ) = 17,27 * 21 / (237,7+21) + ln ( 60 / 100) =

= 1,401894 + (-0,51083) = 0,891068

Затем температуру точки росы

Tp = ( b f ( T, RH ) ) / ( a — f ( T, RH ) ),

Tp = (237,7 * 0,891068) / (17,27 — 0,891068) =

= 211,807 / 16,37893 = 12,93167 °С

Итак, наш результат вычислений Тр = 12,93167 °С.

3. Значительно проще рассчитать точку росы используя «

Калькулятор расчета точки росы» на нашем сайте.

Заполняем значения:

Температура воздуха внутри помещения, °С. — 21;

Относительная влажность, %. – 60.

Жмем на кнопочку «Рассчитать» и сразу же получаем значение температуры точки росы – 12,93 °С.

Сбросив результат, можем рассчитать Тр для других значений.

Как видим, значение точки росы для всех трех способов совпадает:

Тр = 12,9 °С;

Тр = 12,93167 °С;

Тр = 12,93 °С.

Разница лишь в количестве знаков после запятой.

Возникают справедливые вопросы – зачем нам нужна эта точка росы, зачем мы уделяем так много времени для определения или расчета, какое практическое применение имеет точка росы?

В местах, где постоянно скапливается влага, создаются, благоприятные условия для развития плесени, грибковых спор, что очень отрицательно влияет на здоровье находящихся вблизи людей.

Зная точку росы, мы можем не допустить образования конденсата на поверхностях нашего помещения.

Используя:

1.«Калькулятор расчета температуры внутреннего стекла стеклопакета (оконного профиля)», определив температуру внутреннего стекла стеклопакета Твсс в холодный период, можно спрогнозировать наличие или отсутствие конденсации влаги на стекле (профиле) Вашего окна.

Пример у нас имеется (мы хотим заказать) окно, выполненное с:

  • оконного профиля KBE Etalon, имеющего сопротивление теплопередаче — 0,65 (м2 °С /Вт).
  • однокамерного стеклопакета 4M-16-4M , имеющего сопротивление теплопередаче -0,32 (м2 °С /Вт).

Мы хотим узнать внутреннюю температуру оконного профиля и стеклопакета при температуре в помещения 21°С, и внешней температуре – 20 °С.

Подставляем значения в калькулятор и получаем результат:

Температура внутренней стенки оконного профиля выше точки росы

13,12 > 12,93 .

Следовательно конденсата на стенке оконного профиля, при выбранных условиях не будет.

Температура внутренней стенки стеклопакета ниже точки росы,

4,98 < 12,93.

Значит, на внутренней стенке стеклопакета будет образовываться конденсат.

Вывод: стеклопакет 4M-16-4M не подходит для указанных условий.

Попробуем стеклопакет с большим сопротивлением теплопередаче, например двухкамерный пакет с И-стеклом 4М-10-4M-10-И4 , имеющим R опр = 0,64 ( м2 °С / Вт ).

При этом 12,99 > 12,93,

превышение незначительное, для указанных условий желательно использовать профили и стеклопакеты с сопротивлением теплопередаче от 0,7 (м2 °С / Вт).

2. «Калькулятор расчета температуры наружного воздуха, при которой наступит точка росы на внутренней поверхности стеклопакета» Зная сопротивление теплопередаче стеклопакета, температуру и влажность в помещении можем рассчитать внешнюю температуру, при которой температура внутреннего стекла стеклопакета будет равна температуре точки росы.

Т.е. внешнюю температуру ниже, которой внутреннее стекло будет потеть.

В предыдущем примере мы определили, что профиль KBE Etalon и стеклопакет 4М-10-4M-10-И4 не будут потеть при внутренней температуре 21 °С и внешней — 20 °С, но хотелось бы знать есть ли запас по уменьшению внешней температуры и какова его величина.

Как видно по результатам расчета, уже при понижении температуры до — 20,96 °С для оконного профиля и до – 20,31 °С для стеклопакета температура внутренней стенки будет равна температуре точки росы.

Вывод:

Данный комплект оконного профиля и стеклопакета хорошо подойдет в местностях, где средние температуры воздуха холодного периода года не опускаются ниже минус 15-18°С.

3. «Калькулятор расчета сопротивления теплопередаче стеклопакета», можно рассчитать минимальное сопротивление теплопередаче стеклопакета, при котором температура внутреннего стекла будет выше температуры точки росы.

Т.е. минимальное сопротивление теплопередаче стеклопакета, при котором стекла не будут потеть.

Для выбранных условий сопротивление теплопередаче оконного профиля и стеклопакета должно быть более 0,635 (м2 °С /Вт).

Таким образом, используя результаты вычислений, еще на стадии выбора элементов окна можно количественно оценить, как оно поведет себя в холодный период года, подобрать оптимальный вариант комплектации.

Читайте также:

Потеют окна

На множество вопросов, почему потеют окна : пластиковые; деревянные; в доме; в квартире; в комнате; на кухне; на балконе; на Read more

Звукоизоляция окна

Уровень шума жилого помещения регламентируется санитарными нормами. Это значит, что определен максимальный его уровень, который не влияет на здоровье и Read more

Расчет точки росы в каркасном доме

Как рассчитать точку росы в каркасном доме и почему мокнет утеплитель

При выстраивании и проектировании всех домов крайне важным будет грамотный расчет точки росы в каркасном доме при выстраивании стен. Неправильный расчет точки росы и/или полное игнорирование такого показателя сможет разрушить дом изнутри.

Учет точки росы в области строительства может обезопасить от разрушительного влияния внешней среды.

Точка росы – что это такое

Итак, точка росы – определенный температурный предел воздуха, ниже которой пар будет содержаться в воздухе, а еще станет насыщенным и преобразуется в жидкость.

Точка росы является еще и тем местом, где холодный и теплый воздух встречаются, и в том месте при их взаимодействии появляется жидкость в виде конденсата. На примере строительный построек точка росы будет проявляться как конденсат на окнах, и всегда при резких похолоданиях на улице заметно, как на ранее сухом стекле окна появляется запотевание и капли воды. Это безвредное и ближайшее проявление точки росы. В природе точка росы появляется как капельки утренней росы на листиках растений и остальных объектах. Все это появится в результате взаимодействия ночного холодного воздуха и нагреваемого солнечными лучами утреннего теплого воздуха. В случае с нагреваемым помещением точка росы будет создавать искусственного в любое время суток, при температурных условиях ниже нуля на улице.

Совсем иным будет то, если образование точки росы (т.е. конденсата) будет обнаружено внутри домовой стены. Даже не самый опытный строитель обеспокоиться образованием излишней влаги в помещении, которое ранее было сухим. Так как последствия такого скопления влажности могут быть наиболее неблагоприятными. Но внутренняя домовая стена не единственное место для разрушения, где можно проявить себя неграмотный расчет точки росы или даже его полное отсутствие. Неправильно выполненный расчет и размещение точки росы станет врагом №1 в сфере строительства, который медленно изнутри будет разрушать все крепкие строения.

Подробности

Где должна быть ТР

Лучшим местом для появления точки росы в стене будет утеплитель, размещенный извне стены. Толщина утеплительного слоя на стенке должна быть такой, чтобы в прохладное время года конденсат не смещался в саму стенку или если начал смещаться, но не на долгое время. О разрушительных последствиях нахождения ТР в теле стены несущего типа рассмотрим дальше. Стены, базой которой стали пористые материалы (газоблоки и пеноблоки), ракушечник и иные материалы нуждаются в большем слое утеплителя, так как они прекрасно впитывают и сохраняют влагу. Получается, что даже не долгосрочное (несколько дней) пребывание в пористой стенке ТР может разрушительным образом будет сказываться на внутренней целостности. И потому теплые материалы для укладки стен могут быть эффективными лишь в определенных регионах, далеко с не самыми морозными зимами.

Если по расчетам точка росы будет время от времени перемещаться в стену дома или есть большая вероятность сдвига, то такой факт важно учитывать при выборе материала для стеновой укладки. Для такого случая прекрасно подойдут стеновые материалы с высокой степенью плотностью, и те, что выдерживают множество циклов заморозки и оттаивания, без повреждений, с огромным коэффициентом морозустойчивости. К материалам, устойчивым к морозу, отнесется кирпич и керамзитобетон. В таблице представлены все показатели устойчивости к морозу наиболее популярных стеновых материалов.

Как рассчитать точку росы в каркасном доме с утеплением

Рассчитать одно, определенное место на стене, где будет проявлять себя конденсат, нереально. Так как нахождение точки росы будет зависеть от определенных параметров и такой показатель переменчивый. Рассчитать можно лишь определенную дистанцию в стеновой толщине, где будет появляться жидкость при разных изменениях температуры снаружи дома. К примеру, если в помещении температура стабильная, а на улице стало резко холодно, то точка росы станет сдвигаться по толщине стен поближе к помещению. Посредством формулы можно получать по максимуму точные расчеты росы и однородной, и многослойной стены. Вычислять место появления точки росы во всех многслойных стенах крайне просто, и для того, чтобы узнать точку росы в каркасном доме, нужны такие показатели:

  •  Температура воздуха в помещении.
  • Температура на улице.
  • Отдельная толщина всех слоев стен.
  • Коэффициент теплового сопротивления материалов, из которых выстроены домовые стены.
  • ТР при относительной влажности воздуха в регионе (таблица представлена ниже).

Для определения части планируемой стены, в которой будет точка росы и выделение конденсата, важно знать о таких показателях.

  1. Температура ТР в регионе, с нужными для вас показателями влажности и воздушной температуры в помещении. Такой показатель можно просмотреть в таблице выше.
  2. Воздушная температура, которая появляется на границе пары слоев стен, при интересующих показателях. Назовем это ТС (точка между слоев).

Если разница выделенных выше показателей станет положительной, то ТР будет в утеплителе, если показатель будет отрицательный, и ТР начнет накапливать жидкость в доме или стене. Иными словами, если температура стыка утеплителя и стен будет выше и иметь знак  +, чем температура ТР по таблице, и тогда конденсат будет появляться в утеплителе. Рассмотрим пример. Температура ТР в регионе со влажностью 60% и температурой в комнате +21 градус, по таблице будет составлять +12.9 градусов. Температура воздуха на границе утеплительного слоя и стены составляет +15 градусов. Разница между показателями составляет +2.1 градус. Если разница показателей, отмеченных выше, будет положительной, как в этом случае, то точка росы будет в утеплителе, если показатель отрицательный, то ТР начнет скапливать жидкость в домовой стене.

В нашем случае температура выделения жидкости из пара будет раньше, нежели насыщенный влагой воздух дойдет до главной стены. Конденсат выпадет в утеплителе, а не в несущей стеновой части или внутри него. Появляется вопрос о том, что если температуру ТР при заданной влажности выберем из таблицы, то так вычислять температуру между стеновыми слоями.

Расчет температуры воздуха на границе пары слоев стен очень просто, применяя такую формулу:

ТС=(Т2-Т1)*(С1*0.01/к)/(С2*0,01/к)

Т2 – воздушная температура внутри помещения.

Т1 – температура воздуха со стороны улицы.

С1 – толщина стенового материала.

К – коэффициент тепла стенового материала.

К примеру, выберем регион, где точка росы +12.9 градусов со влажностью в 60%, температура в комнате +21 градус и температура на улице -12 градусов. Далее вам требуется вычислить для таких условий, какая будет температура между обычной стеной в 1.5 кирпича с толщиной 0.38 метров и наружным видом утеплителя из пенопласта, толщина в 0.1 метр. Чтобы убрать температуру ТР из таблицы. Для этого применяйте формулу. Получится следующее:

Т2 составляет =21 градусов (воздушная температура в помещении).

Т1 составляет – 13 градусов (воздушная температура на улице).

С1 составляет 0.38 метров (толщина стенового материала).

К1 – 0.6 (коэффициент теплового вида сопротивляемости кирпичей).

С2 – 0.1 метр (толщина слоя утеплителя, сделанного из пенопласта).

К2 составляет 0.04 (коэффициент теплового сопротивления пенопластовых листов).

Расчет температуры между стеной из кирпича утеплителе из пенопласта, в выбранных нами условиях климата 9.52.

По вычислениям температура воздуха между пенопластовым утеплителем в 0.1 метр и стеной из кирпича в 0.38 метра при температуре воздуха на улице -13 градусов и температуре в доме +21, составляет 9.52. так, если произвести вычисления, точка росы, из-за которой намокает утеплитель, будет -3.38. Как вы видите, получится отрицательный показатель, т.е. состояние конденсата воздух достигнет в кирпичной стене и в нем начнет накапливаться влажность. Приведенный расчет ТР будет самым точным, с погрешностью до ½ градуса, в отличие от определенных онлайн-калькуляторов и остальных приборов, которые не способны учесть разную материальную структуру.

Расчет точки росы на калькуляторе/приборе

В Интернете есть много онлайн-программ (калькуляторов), посредством которых можно рассчитывать приблизительное размещение ТР в стене. Программа рассчитает ТР, основываясь на множество показателей, которые важно вводить вручную. Это информация о материалах, из которых вы планируете возводить стены, число стеновых слоев и их толщина, температура воздуха внутри и снаружи, а также влажность воздуха. Калькуляторы удобны в расчетах, и вместе с цифровыми расчетами можно будет увидеть диаграммы и графики перемещения ТР в зависимости от изменений воздушной температуры. Но результаты расчетов у большинства калькуляторов отличаются и насколько точны расчеты, неизвестно.

ТР можно определять даже в реальном времени, посредством особого устройства. Это электроприбор с монитором, где отображены сведения про влажность внутри помещения, отображается температура воздуха и ТР. Эти приборы актуальны для изменения точки росы в уже законченной и возведенной строительной конструкции. При проектировании стеновой толщины и здания этот прибор не поможет.

Вред точки росы для домовых стен

Мы рассмотрели, что ТР может быть размещена в 3 разных стеновых участках:

  • В наружном виде утеплителя стен.
  • В стенах, поближе к наружной части.
  • В стеновой поверхности, поближе ко внутренней части.

В каждом из мест, которые перечислены, ТР будет проявляться себя по-разному. Если в одном месте она будет безвредной, то внутри дома/стене будет оказывать разрушительные последствия на стеновую целостность. Ниже мы рассмотрим поведение ТР в каждом из описанных мест.

Точка росы в утеплителе наружного вида

Это наиболее безвредное нахождение ТР для дома, и в таком случае:

  1. Конденсат при попадании ТР образуется в самом утеплителе.
  2. Слой утеплительного материала не гигроскопичный, и потому влага не станет задерживаться в стеновом конструктиве и испаряется при изменении воздушной температуры.
  3. За счет пароизоляционных качеств утеплительного материала, влажность, которая появляется во время испарения конденсата, выйдет на улицу и не будет взаимодействовать с домовой стеной.
  4. Домовые стены сухие в течение года, причем и снаружи, и изнутри.
  5. Стены сохранят прочность и целостность в течение многих десятков лет.

Рассмотрим еще один вариант.

Точка росы в домовой стене, ближе к наружной части

Поведение стен будет во многом зависеть от материала, из которого она сделана. Лучше всего переносят ТР стены из тяжелых и плотных стройматериалов, таких как керамзитобетон, кирпич, древесина и камень, потому что они в меньшей мере подвержены разрушению и обладают огромный коэффициент морозоустойчивости. Домовые стены выстроенных из пористых материалов, отлично впитывают влагу и тех, которые пропускают пар. Это газоблоки, пеноблоки и подобные материалы, а у них действие точки росы должны быть по минимуму коротким.

При появлении конденсата внутри стен, материал начнет насыщаться жидкостью. При дальнейшем понижении температуры воздуха накопленная жидкость станет замерзать и расширяться, а увеличение объема жидкости разрушит любые материал стен внутри. Это приведет к появлению и мелких, и больших трещин к стеновой структуре. Так они окончательно потеряют свою прочность. В случае, когда стена, в которой точка росы внутри, а еще утеплена снаружи, то материал не станет препятствовать выходу влаги наружу.

По этой причине вся жидкость будет накапливаться на поверхности, между стеной и утеплителем. Это влечет образование грибковых колоний и плесени, со всеми последствиями, которые вредят и зданию, и человеческому здоровью. Если домовые стены не утеплены снаружи, то жидкость будет выходить с повышением воздушной температуры, но это не спасет стены от внутренних разрушений после замерзания воды. Такие испарения жидкости от влажных стен вы сможете наблюдать в виде белоснежного налета на стенах из кирпичей.

Калькулятор точки росы

Калькулятор рассчитывает температуру, до которой необходимо охладить воздух, чтобы он стал насыщенным водяным паром и образовал росу.

Укажите любых двух из трех нижеприведенных переменных для расчета третьей.


Калькулятор относительной температуры ветра | Калькулятор теплового индекса

Что такое влажность?

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

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

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

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

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

Относительная влажность 100% указывает на то, что воздух насыщен, а это означает, что при текущих условиях водяной пар в воздухе не может увеличиваться в нормальных условиях. Относительная влажность 100% также является точкой, при которой может образовываться роса.

Что такое точка росы?

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

Хотя восприятие у разных людей разное, и люди на определенном уровне могут адаптироваться к более высоким точкам росы, более высокие точки росы, как правило, вызывают дискомфорт, потому что влажность препятствует правильному испарению пота, затрудняя охлаждение тела человека. И наоборот, более низкие точки росы также могут быть неудобными, вызывая раздражение и растрескивание кожи, а также высушивая дыхательные пути человека.Управление по охране труда и здоровья США рекомендует поддерживать температуру воздуха в помещении в пределах 68–76 ° F при относительной влажности 20–60%.

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

Калькулятор точки росы - Найдите точку росы

Этот калькулятор точки росы можно использовать для изучения взаимосвязи между точкой росы, температурой и относительной влажностью. Если вы когда-нибудь задавались вопросом "что такое точка росы?" или как рассчитать относительную влажность в определенных условиях, тогда этот калькулятор для вас! Кроме того, не стесняйтесь обращаться к нашему калькулятору охлаждения ветром или калькулятору индекса жары, если вас интересует влияние погоды на температуру.Продолжайте читать, чтобы узнать больше об образовании росы, комфортной температуре точки росы и относительной влажности.

Что такое точка росы? Определение точки росы

Название может быть немного обманчивым - точка росы на самом деле не имеет ничего общего с геометрией. Это просто максимально возможная температура, при которой водяной пар может конденсироваться с образованием росы. Например, если в вашей комнате высокая относительная влажность, вы можете наблюдать образование росы на поверхности окна. Это происходит из-за того, что температура в районе окна упала ниже точки росы.Если подумать, то можно найти пример именно этого явления в фильме «Титаник» ...

Вы просто ищете краткое определение точки росы? Держи!

  • Точка росы - это температура, при которой водяной пар начинает конденсироваться в воду.

или, если хотите более сложный:

  • Точка росы - это температура, при которой воздух или газ должны быть охлаждены, чтобы водяной пар конденсировался в росу (или иней, если температура ниже точки замерзания воды).

Что такое относительная влажность?

Относительная влажность выражается в процентах. Это отношение текущей абсолютной влажности к максимальной возможной абсолютной влажности для текущей температуры. Другими словами, это количество влаги в воздухе по сравнению с тем, что воздух может максимально «удерживать» при этой температуре:

  • relative_humidity = 100% * текущая абсолютная влажность / максимальная абсолютная влажность , при текущей температуре

или, иначе говоря, относительная влажность - это отношение давления водяного пара Pw к давлению насыщенного водяного пара Pws при данной температуре:

  • относительная_влажность = 100% * Pw / Pws

Чтобы понять это определение, вам также необходимо знать значение абсолютной влажности .Это просто содержание воды в воздухе, выраженное в граммах на кубический метр:

.

абсолютная влажность = m / V , где m - масса водяного пара, а V - объем смеси воздуха и водяного пара.

Для насыщенного воздуха при 30 ° C (86 ° F) абсолютная влажность в атмосфере колеблется от ~ 0 до 30 граммов на кубический метр. Вы заметили, что формулы не учитывают температуру?

Как рассчитать точку росы? Как рассчитать относительную влажность?

Было сформировано множество уравнений, описывающих эту взаимосвязь.Однако ни один из них не идеален. В этом калькуляторе точки росы используется формула Magnus-Tetens (Sonntag90), которая позволяет нам получать точные результаты (с погрешностью 0,35 ° C) для температур от -45 ° C до 60 ° C.

Точка росы рассчитывается по следующей формуле:

Ts = (bα (T, RH)) / (a ​​- α (T, RH))

где:

  • Ts - точка росы;
  • T - температура;
  • RH - относительная влажность воздуха;
  • a и b - коэффициенты.Для набора констант Sonntag90 a = 17,62 и b = 243,12 ° C ;
  • α (T, RH) = ln (RH / 100) + aT / (b + T) .

Если вы хотите рассчитать относительную влажность, вам необходимо знать точку росы и температуру, чтобы использовать уравнение, полученное из приведенной выше формулы. Или просто введите значения в наш калькулятор точки росы (который также может служить калькулятором относительной влажности). Результат появляется в кратчайшие сроки!

Зависимость точки росы от влажности: разница между точкой росы и влажностью

Теперь, когда вы знаете формулы для точки росы и влажности, вы можете задаться вопросом, в чем разница между этими двумя терминами? Точка росы - это точное измерение содержания влаги в воздухе.Чем выше точка росы, тем больше влаги в воздухе. Если вы хотите знать, удобно ли вам (или погоде, хех) совершать утреннюю пробежку или отправиться в поход на выходных, придерживайтесь этого термина. Относительная влажность - более запутанная величина, поскольку она зависит от температуры и давления в рассматриваемой системе.

Точка росы и относительная влажность - это не одно и то же, но они тесно связаны: чем выше относительная влажность, тем ближе точка росы к текущей температуре воздуха.В частном случае, когда воздух максимально насыщен водой (относительная влажность 100%), точка росы равна текущей температуре.

Чтобы лучше понять разницу между точкой росы и влажностью, давайте посмотрим на этот пример:

  • Представьте, что сейчас холодное осеннее утро, 40 ° F на улице (~ 4,5 ° C). Наш прогноз показывает, что точка росы также равна 40 ° F, , поэтому относительная влажность составляет 100% .
  • Возьмем другой пример: наконец-то наступило лето, мы отдыхаем у реки, а температура составляет 75 ° F, (24 ° C).Точка росы составляет 60 ° F, (~ 15,5 ° C), поэтому, следуя формуле, мы можем узнать, что относительная влажность составляет ~ 60% .
  • А теперь парадоксальный вопрос: какая из этих двух ситуаций была бы более влажной ? Однозначно второй! Точка росы - это значение, на которое мы должны обратить внимание, если мы хотим знать, насколько сухой или влажный снаружи, а не относительную влажность.

Утренняя роса

Вы, наверное, заметили, что роса обычно образуется ночью.Наша обувь быстро намокает, когда мы идем по траве на рассвете, особенно в летние месяцы. Почему это? Почему мы не наблюдаем росу средь бела дня? А как образуется утренняя роса?

  1. Когда солнце садится, температура поверхности падает - солнце не светит и не нагревает землю, поэтому поверхность охлаждается за счет потери инфракрасного излучения.
  2. Объекты с плохой теплопроводностью не удерживают эту энергию слишком долго: поверхность холоднее, чем более глубокие слои грунта.
  3. Если поверхность охлаждается до температуры ниже точки росы, атмосферный водяной пар конденсируется с образованием капель или инея на поверхности.
  4. Кроме того, если слой воздуха, прилегающий к земле, охлаждается до температуры точки росы, образуется туман.
  5. Когда солнце встает высоко, капли росы испаряются в воздух.

Предпочтительные условия для образования росы

Мы можем разделить предпочтительные условия для образования росы на две группы - погодные факторы и структурные характеристики, при которых роса предпочитает формироваться.

  1. Предпочтительные погодные условия:

    • Чистое ночное небо, особенно после теплого дня
    • немного водяного пара в верхних слоях атмосферы
    • высокая влажность в нижних слоях воздуха
    • спокойная ночь, без сильного ветра
  2. Предпочтительные структуры, на которых образуется роса:

    • тонкие открытые объекты, такие как листья, стебли травы, лепестки

    • плохая теплопроводность, хорошие радиаторы

    • хорошо изолирован от земли

Какая комфортная температура точки росы?

Высокие значения точки росы могут вызывать дискомфорт.При высоких температурах наш организм использует испарение пота для достижения охлаждающего эффекта. Этот процесс сильно замедляется, если воздух уже насыщен водяным паром.

Точка росы Уровни комфорта
<50 ° F (<10 ° C) немного сухо для некоторых
50-60 ° F
(10-16 ° C)
сухой и удобный
60-65 ° F
(16-18 ° C)
становится липким
65-70 ° F
(18-21 ° C)
неприятно, много влаги в воздухе
> 70 ° F
(> 21 ° C)
неудобно, угнетающе, даже опасно выше 75 ° F

Применение точки росы

Вы можете быть удивлены, но калькулятор точки росы может быть полезен во многих различных областях.Назову лишь несколько:

  • Метеорология - наиболее очевидная: точка росы используется для выражения количества влаги в воздухе и для определения фактического соотношения смешивания, которое позволяет отслеживать свойства воздушных масс

  • Aviation - температура точки росы рассчитывается для оценки вероятности обледенения карбюратора или появления тумана

  • Сельское хозяйство - для поддержания оптимальной влажности в теплице и предотвращения конденсации воды на растениях

  • Technology - измерители точки росы используются при производстве и использовании различных технических газов (например.грамм. H 2 , N 2 , O 2 , Ar), а также в области электроники и оптики (осаждение из паровой фазы и тонкие пленки)

  • Медицина - например, мониторинг процесса стерилизации

Интересные факты о росе

Знаете ли вы, что ...

  • Теоретически максимально возможное количество росы составляет около 0,8 мм / ночь, но редко превышает 0,5 мм.
  • В некоторых засушливых регионах - таких как, например, пустыня Негев в Израиле - роса - действительно важный источник воды , представляете ?! Подсчитано, что растения пустыни получают ~ 50% воды за счет выпадения росы.
  • Люди иногда путают росу с другим процессом, называемым гуттацией . Если растения получают слишком много воды, на кончиках и краях листа образуются капли. Выделяемое вещество с высоким содержанием сахара и калия, поэтому, если капли высыхают, на поверхности остается белая корка. Это может быть похоже на обычную росу, но это совершенно другое явление, обычно происходящее в течение дня.

Термический анализ ограждающих конструкций и влагостойкость

Термический анализ ограждающих конструкций здания

Пример

: использование THERM и WUFI-ORNL / IBP для прогнозирования конденсации и содержание влаги в стеновых конструкциях

Филип Луо, архитектор, LEED AP
4 января 2010 г.

1.0 Введение

После судебного разбирательства по делу о токсичной плесени Балларда против Fire Insurance Exchange. в 2001 году архитекторы и владельцы зданий все больше беспокоились об ответственности, вызванной наличием плесени на здоровье жильцов и качество воздуха в помещениях. Дело Балларда показывает, что присяжные были готовы вынести многомиллионные судебные решения против страховых компаний за ответственность за загрязнение плесенью. 1 Часто участвуют в качестве ответчиков в судебных процессах о загрязнении плесенью, архитекторы начинает сомневаться, что старые "практические правила" проектирования для контроля влажности в оболочке здания 'может способствовать накопление влаги в некоторых зданиях 2 .

К счастью, есть ряд программных приложений, которые могут помочь Архитекторы оценивают эффективность своей конструкции оболочки.эта статья исследует две бесплатные программы анализа конвертов: THERM и WUFI. THERM - бесплатная программа, предоставляемая Национальной лабораторией Лоуренса Беркли. для анализа двумерной теплопередачи через строительные изделия. WUFI-ORNL / IBP, совместная разработка Окриджской национальной лаборатории и Институт Фраунгофера - это гигротермальная модель, предсказывающая перенос влаги. в системах ограждающих конструкций зданий в течение определенного периода времени.

2.0 Дождевик в сравнении со стеной из металлических панелей

Ventilated Rainscreen - это система облицовки, разработанная Архитекторами и их продуктом. производители приложили все усилия для улучшения характеристик влажности традиционных систем облицовки металлическими панелями. В этом исследовании будет использоваться THERM и WUFI для сравнения производительности системы Rainscreen с традиционная система металлических панелей.

РИСУНОК 1. РАЗРЕЗ ТРАДИЦИОННОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПАНЕЛИ

Традиционная система металлических панелей механически крепится к металлической каркасная стена.Между металлической панелью и ограждением здания находится прослойка из воздухопроницаемого гидроизоляционного материала, такого как строительная бумага (асфальт пропитанная бумага) или строительная пленка. Полость стойки изолирована ватный утеплитель (минеральное волокно). Между металлическими шпильками и интерьером гипсокартон - это пароизоляция. Пароизоляция сохраняет тепло, влажность попадание воздуха в полость стены.

РИСУНОК 2. ВЕНТИЛИРУЕМЫЙ ДОЖДЕВЫЙ ЭКРАН

Вентилируемый дождевик отделяет внешнюю металлическую панель от ограждение здания с вентилируемым воздушным пространством и слоем жесткой изоляции.Вместо того, чтобы пропускать воздух через слой гидроизоляции, гидроизоляция слой также является воздушной преградой. Полость стойки неизолирована и не герметизируется пароизоляцией. Таким образом, воздух из внутренних помещений здания может высушить полость шипа.

3.0 Термический анализ холодного климата (THERM)

В данном исследовании используется программное обеспечение LBNL THERM 3 для сравнения тепловых характеристик сборки металлических панелей и сборки вентилируемого дождевого экрана в холодное время года, городской климат, такой как St.Луис, штат Миссури. 99% зимних дизайнерских условий данные из международного аэропорта Сент-Луис Ламберт показывают температуру воздуха 6 ° F (-14,5 ° C) и точки росы -6,5 ° F (-21,4 ° C). Температура в помещении установлена ​​на 68 ° F (20 ° C) с относительным значением 50%. Влажность (RH).

РИСУНОК 3. СХЕМА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ТЕРМИЧЕСКОЙ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПАНЕЛИ


Рисунок 3 - это цветная инфракрасная диаграмма THERM температурной модели через секция металлической панели.Цветовая диаграмма показывает, что наиболее впечатляющие перепад температур возникает в утеплителе войлока, где температура падает с 58 ° F до 10,3 ° F от боковой поверхности комнаты к внешняя поверхность. Любой влажный воздух, просачивающийся через пароизоляция, вероятно, будет конденсироваться при попадании на холодную внешнюю поверхность. Термический анализ показывает, что существует большой риск накопления влаги. вверх в полость стены традиционной сборки металлических панелей.

РИСУНОК 4. ДИАГРАММА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ТЕРМИЧЕСКОГО Дождевого экрана

Рисунок 4 - это цветная инфракрасная диаграмма THERM модели теплопередачи. вентилируемого дождевика в сборе. Происходит значительное изменение температуры в жесткой изоляции снаружи ограждения здания. Тепло от комната способна прогреть полость стойки выше точки росы. Тепловой Модель переноса предполагает низкий риск образования конденсата.

ТАБЛИЦА 1. АНАЛИЗ ТОЧКИ РОСЫ

г. г.
МЕТАЛЛИЧЕСКАЯ ПАНЕЛЬ ДОЖДЕВЫЙ ЭКРАН
Наружная температура , 6 ° F , 6 ° F
Температура в помещении 68 ° F 68 ° F
Относительная влажность в помещении 50% 50%
Точка росы в помещении 48 ° F 48 ° F
Температура поверхности в помещении 62.8 ° F, 54,1 ° F
КОНДЕНСАЦИЯ_ РИСК НИЗКИЙ НИЗКИЙ
Температура воздуха в камере 38 ° F 47 ° F
Точка росы полости 20 ° F 29 ° F
Температура поверхности полости 10.3 ° F, 40,6 ° F
РИСК КОНДЕНСАЦИИ ВЫСОКИЙ! НИЗКИЙ

Анализ точки росы в таблице 1 показывает, как анализ теплопередачи может использоваться для определения риска попадания влаги. THERM предсказывает температуру через различные компоненты сборки; однако он не моделирует влажность.Пользователь должен использовать другие ресурсы, чтобы предсказать опасность образования конденсата. Я использовал онлайн-калькулятор точки росы 4 найти точку росы в полости стены.

4.0 Анализ влажности холодного климата (WUFI)

WUFI-ORNL / IBP 5 может рассчитать термическую и перенос влаги в сборке в течение определенного периода времени. Эта учеба сравнивает сборку металлических панелей и дождевиков в Сент-Луисе, штат Миссури, с С 22 сентября 2008 г. по 1 февраля 2009 г. (зима).Интерфейс WUFI включает анимированную диаграмму, которая отслеживает изменения следующих данных в течение период времени: температура (КРАСНЫЙ), относительная влажность (ЗЕЛЕНЫЙ) и вода содержание (СИНИЙ). Пользователь может увидеть, достигнет ли относительная влажность и когда 100%, и конденсат начинает накапливаться по мере содержания воды в компонентах здания.

РИСУНОК 5. РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ ВЛАЖНОСТИ МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ ПАНЕЛИ WUFI

На Рисунке 5 показано, что относительная влажность (ЗЕЛЕНЫЙ) в стойке Metal Panel полость достигает 100% (происходит конденсация) в течение периода выполнения расчетов.Кроме того, в фанерной подложке повышается содержание воды (СИНИЙ). подтверждает наличие воды в полости шипа. Результаты расчета анимированы, чтобы пользователь мог видеть конденсацию в начале полости стены в декабре и до февраля.

РИСУНОК 6. РАСЧЕТ ПЕРЕДАЧИ ВЛАЖНОСТИ ДОЖДЕВОГО СТЕКЛА WUFI

Относительная влажность на Рисунке 6 Расчет дождевого экрана остается в пределах нормальный диапазон (20% -80%) на протяжении всего периода выполнения.Нет значительного увеличение содержания воды в сборке. Результаты расчета подсказывают низкий риск скопления влаги в вентилируемом дождевом экране.

5.0 Заключение

WUFI решает проблему конденсации и накопления влаги более прямым образом чем THERM. Он предсказывает, когда произойдет конденсация и сколько влаги будет в сборке в течение определенного периода времени. Главный недостаток WUFI-ORNL / IBP ограниченная библиотека строительных материалов и отсутствие опций в толщина строительного материала.Например, утеплитель бывает толщиной 0,089 м и 0,140 м. Пользователь не может создать изоляцию на расстоянии 1 дюйма (0,025 м). приращения. Бесплатная версия не позволяет пользователю редактировать или добавлять библиотека материалов.

THERM менее сложен, чем WUFI, но более гибок. Пользователь может нарисовать рассматриваемую сборку и смоделировать ее в THERM. Также THERM может использоваться для расчета теплопередачи на окнах.

В целом, этот автор смог достичь тех же результатов, используя THERM и WUFI.Они оба предсказали низкий риск образования конденсата в вентилируемом дождевом экране. и высокий риск образования конденсата в традиционной металлической панели. Если пользователь не имеет никакого реального жизненного опыта, чтобы подтвердить результаты того или иного программа, не помешает использовать одни программы для проверки результатов другого.

6.0 Примечания

1 Энн Диринг, (2001), Вне больного здания синдром: судебные тяжбы по плесени становятся основным направлением, AllBusiness, http: // www.allbusiness.com/finance/insurance-risk-management/992659-1.html

2 Рон Никсон, (2005), Является ли ваша оболочка здания дизайн вызывает проблемы с плесенью ?, AllBusiness, http://www.allbusiness.com/technology/computer-software/587784-1.html

3 http://windows.lbl.gov/software/therm/therm.html

4 http://www.dpcalc.org/

5 http://www.ornl.gov/sci/btc/apps/moisture/index.html

Статьи :

Исследования в области дизайна :

  • Отель и конференц-центр, Напа, CA
  • Ветеринарная больница, Сан-Рамон, Калифорния
  • Торговое здание, Сан-Бруно, Калифорния
  • Офисное здание, Сан-Бруно, Калифорния
  • Развлекательный центр, Литтлтон, CO

Проекты :

Q&A: Что такое точка росы? | JLC Онлайн

Q. Когда люди говорят о точке росы в сборке стены, они говорят о местоположении или температуре? Как рассчитывается точка росы?

A. Консультант по энергетике и устойчивому дизайну Энди Шапиро отвечает : Точка росы - это не место; это температура, при которой вода конденсируется из воздуха. Поскольку точка росы изменяется в зависимости от влажности в воздухе, а также от температуры воздуха, точку росы для определенной температуры и относительной влажности лучше всего искать в таблице или психрометрической диаграмме (см. Ниже).

Вода из воздуха будет конденсироваться на компонентах здания, когда они будут ниже точки росы воздуха, который с ними контактирует. В трубах холодной воды жарким влажным летом вода конденсируется и капает. Неизолированные подвальные полы в жаркое влажное лето часто имеют температуру ниже точки росы горячего влажного наружного воздуха, поэтому вода конденсируется на них, если пространство открыто наружу. В здании с кондиционером в теплом влажном климате, например на юго-востоке США, гипсокартон может месяцами находиться ниже точки росы наружного воздуха.

То, что компонент здания находится ниже точки росы, не означает, что возникнет проблема. Виниловые оконные рамы и медные трубки не боятся влаги. С другой стороны, деревянные оконные элементы и гипсокартон не выдерживают большого количества влаги, особенно если смачивание продолжается и компоненты не могут высохнуть.

Определение того, будет ли компонент в стеновой сборке когда-либо достаточно холодным, чтобы допустить конденсацию, то есть быть ниже точки росы, может быть сложно.Если бы каждый элемент стены действовал как твердое тело (чего не делает стекловолокно), то расчет температуры в любой точке конструкции стены был бы довольно простым. На половине значения теплоизоляции стены температура будет на полпути между внутренней и внешней.

На самом деле такие статические расчеты могут вводить в заблуждение, поскольку материалы стен могут впитывать влагу, не будучи поврежденными. Более точные расчеты, называемые динамическими расчетами, учитывают множество дополнительных факторов, но настолько сложны, что их лучше всего выполнять с помощью компьютерного программного обеспечения.Хорошая новость заключается в том, что этот тип динамических расчетов обычно не нужен - до тех пор, пока строители применяют передовые методы строительства, которые удерживают внутренний воздух из стен в холодном климате и наружный воздух из стен в холодном климате, а также позволяют компонентам здания, которые иногда попадают в влажный, чтобы высохнуть. Одним из очень хороших источников информации о зданиях, позволяющих избежать повреждения от влаги, является серия Builder’s Guide от Building Science Corp. (978 / 589-5100; www.buildingscience.com).

Программное обеспечение WUFI

Образовательные программы для ПК для расчета совместного тепло- и влагообмена в строительных элементах

WUFI - Национальная лаборатория Ок-Ридж (ORNL) / Институт строительной физики им. Фраунгофера (IBP) - это управляемая с помощью меню программа для ПК, которая позволяет реалистично рассчитывать переходный одномерный перенос тепла и влаги в многослойных компонентах здания, подверженных естественному Погода.WUFI-ORNL / IBP основан на новейших открытиях, касающихся диффузии пара и переноса жидкости в строительных материалах. Базовая модель проверялась более 20 лет.

Гигротермия

Помимо тепловых свойств строительного элемента и их влияния на потери тепла, необходимо также учитывать его гигричность. Постоянно повышенное содержание влаги в компоненте может привести к его повреждению. Повышенный уровень поверхностной влажности в жилых комнатах может привести к гигиеническим проблемам и риску для здоровья из-за роста плесени.

Кроме того, термические и гигричность компонентов здания тесно взаимосвязаны, а повышенное содержание влаги способствует потерям тепла. Тепловая обстановка влияет на перенос влаги. Следовательно, оба должны исследоваться вместе в их взаимозависимости; область исследований в области гигротермии занимается этими проблемами.

Устарело: точка росы (глазер)

Метод точки росы, подробно описанный в справочнике Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE), был распространенным методом оценки баланса влаги в компонентах здания с учетом диффузионного переноса пара в его внутреннем пространстве.Однако этот метод не учитывает капиллярный перенос влаги в компоненте или его сорбционную способность, что снижает риск повреждения в случае конденсации. Кроме того, поскольку метод рассматривает только установившийся перенос при сильно упрощенных граничных условиях, он не может воспроизвести отдельные краткосрочные события или учесть дождь и солнечную радиацию. Он предназначен для обеспечения общей оценки гигротермической пригодности компонента, а не для моделирования реальных условий нагрева и влажности в компоненте, подверженном воздействию погодных условий, преобладающих в его отдельном месте.

На сегодняшний день: WUFI-ORNL / IBP

Управляемая меню программа для ПК WUFI-ORNL / IBP, разработанная отделением Holzkirchen Fraunhofer IBP, и ORNL проверяет, используя данные, полученные в результате наружных и лабораторных испытаний, позволяет реалистично рассчитать переходное гигротермическое поведение многослойных компонентов здания, подверженных естественному климатические условия.

WUFI-ORNL / IBP основан на новейших открытиях, касающихся диффузии пара и переноса жидкости в строительных материалах.WUFI-ORNL / IBP требует только стандартных свойств материала и легко определяемых функций хранения влаги и транспортировки жидкости.

WUFI-ORNL / IBP может использовать измеренные погодные данные, включая проливной дождь и солнечную радиацию, в качестве граничных условий, что позволяет проводить реалистичные исследования поведения компонента при воздействии естественной погоды.

WUFI-ORNL / IBP можно использовать для оценки:

  • время высыхания кладки при захваченной строительной влаге
  • опасность образования межклеточного конденсата
  • Влияние проливного дождя на внешние элементы здания
  • Эффект от ремонта и модернизации
  • - гигротермические характеристики конструкций кровли и стен при предполагаемом использовании или в различных климатических зонах.

WUFI-ORNL / IBP - это инструмент для разработки и оптимизации строительных материалов и компонентов. Например, он использовался в качестве инструмента для разработки интеллектуального замедлителя парообразования.

WUFI-ORNL / IBP ориентирован на производителей строительной продукции, консультантов, дизайнеров, инженерные бюро и экспертов в области гигротермии. WUFI-ORNL / IBP можно использовать в качестве учебного пособия или рекламного инструмента, поскольку наглядно визуализируются результаты расчетов.

WUFI-ORNL / IBP работает на ПК под управлением Windows 7, 2000, XP и Vista.Обширная он-лайн справка и документация составляют 200 страниц. WUFI-ORNL / IBP доступен на 10 языках. Бесплатная версия для исследований и образования для США и Канады доступна для загрузки.

Правильное применение WUFI-ORNL / IBP требует опыта в области гигротермии и некоторых базовых знаний в использовании численных методов расчета.

Эксперименты и моделирование на открытом воздухе

Национальная лаборатория Ок-Ридж (ORNL) и филиал Института строительной физики им. Фраунгофера в Хольцкирхене проводят лабораторные и полевые испытания для оценки термического и гигрического поведения строительных материалов и компонентов.Эти эксперименты, как правило, длительны и дороги, поэтому можно исследовать лишь небольшое количество вариантов. Подходящий метод моделирования может заменить некоторые из этих экспериментов. После проверки и калибровки экспериментально его можно использовать для тестирования других вариантов.

Эксперимент

На стены из силикатно-силикатного кирпича, выходящие на западную сторону, были нанесены внешние теплоизоляционные композитные системы с пенополистиролом (EPS) и изоляцией из минеральной ваты (MW) (исходное содержание воды: 10% об.) тестового дома. Просыхание стены контролировали в течение трех лет путем гравиметрических испытаний образцов сверл.

Моделирование эксперимента с помощью расчета WUFI-ORNL / IBP

Сборка компонентов и числовая сетка

Отдельные слои компонента и их толщина заносятся в таблицу. Затем компонент разделяется на числовые элементы сетки, ширина которых выбирается в соответствии с ожидаемыми изменениями температуры и влажности для соответствующего местоположения.Определение сетки вручную выполняется путем ввода желаемого количества элементов сетки на слой и коэффициента расширения, который описывает соотношение размеров следующих друг за другом элементов сетки. Особенно следует ожидать резких градиентов температуры и влажности вблизи границ раздела слоев. Разделение слоя на два позволяет сетке расширяться и впоследствии сжиматься внутри слоя материала. При желании WUFI-ORNL / IBP создает автоматическую сетку (грубую, среднюю или точную), которая подходит для большинства приложений.

Данные материала

Данные о гигротермическом материале для каждого слоя можно прочитать из базы данных WUFI-ORNL / IBP. Как минимум, WUFI-ORNL / IBP требует объемной плотности, пористости, удельной теплоемкости, теплопроводности (в сухом состоянии) и коэффициента сопротивления диффузии (в сухом состоянии). В зависимости от объекта и цели расчета могут использоваться дополнительные данные: функция накопления влаги, коэффициенты переноса жидкости для всасывания и перераспределения, зависящая от влажности и температуры теплопроводность, зависящий от влажности коэффициент сопротивления диффузии и Этальпия, зависящая от температуры.В данном примере использовались параметры материала из образовательной базы данных. Предупреждаем пользователей при использовании свойств материалов из этой образовательной базы данных. ORNL работает над обеспечением надежной базы данных по новым гигротермальным лабораториям.

Данные о погоде

Граничными условиями, действующими на компонент здания, являются температура и относительная влажность внутреннего и внешнего воздуха, а также дождевые и радиационные нагрузки, как в зависимости от наклона, так и ориентации компонента здания.Эти данные могут быть получены из базы данных. ASHRAE предоставило исходные данные для разработки расчетного года влажности для 64 городов.

Временные шаги для климатических данных и расчета могут быть выбраны по усмотрению пользователя; в большинстве случаев подходят почасовые значения.

Нажмите, чтобы увеличить

Расчеты

После ввода нескольких оставшихся данных, таких как коэффициенты поверхностного переноса, начальные условия и т. Д., можно начинать расчет. Затем WUFI-ORNL / IBP вычисляет временную эволюцию температуры и поля влажности в компоненте. Обычно расчет на один год с шагом в один час занимает менее одной минуты. WUFI-ORNL / IBP предлагает экспериментально проверенные значения по умолчанию в отдельной базе данных материалов. Во время расчета WUFI-ORNL / IBP дополнительно отображает вновь вычисленные поля температуры и влажности после каждого шага, позволяя вам наблюдать за процессами в компоненте в виде «пленки».Этот кинопоказ, конечно, несколько медленнее, так что вам придется проводить длительные вычисления без пленки; с другой стороны, вы можете сразу увидеть, соответствует ли тестовый расчет или исследование параметров вашим ожиданиям, и при необходимости остановить его. Направление и величина потоков тепла и влаги через внутреннюю и внешнюю поверхности, а также через внутренние поверхности раздела материалов указаны соответствующими стрелками.

Результаты расчетов и сравнение с экспериментом

Отображение результатов

После расчета результаты, сохраненные в двоичном файле результатов, доступны для просмотра и анализа.WUFI-ORNL / IBP позволяет отображать кривые курсов во времени и профили поперечного сечения в виде графиков, сравнивать их с данными измерений, редактировать и распечатывать. Вы также можете просматривать графики климатических данных. Вы можете посмотреть фильм после расчета на досуге; вы можете экспортировать его вместе с внешней программой просмотра на компакт-диск. Если вы хотите обработать результаты самостоятельно, вы можете экспортировать их в файлы ASCII.

Курсы

Для всего смоделированного промежутка времени WUFI-ORNL / IBP создает курсы, которые описывают временное поведение следующих величин: плотности теплового потока через внутреннюю и внешнюю поверхность, соответственно, температуры и относительной влажности на произвольном количестве свободно выбираемых мониторов. позиции, среднее содержание влаги в каждом материале и общее содержание влаги во всем строительном компоненте.Диаграмма для настоящего примера показывает результирующие зависимости содержания влаги, усредненные по поперечному сечению кладки силикатного кирпича, и сравнивает их со значениями, измеренными гравиметрически. Стене с изоляцией из минеральной ваты требуется несколько больше года, чтобы достичь нормальной равновесной влажности 2,5% об. и стены с изоляцией EPS два с половиной года.

Профили

Кроме того, для моментов времени, выбранных пользователем, WUFI-ORNL / IBP предоставляет профили, которые показывают распределение следующих величин по компоненту: температура, относительная влажность, содержание влаги.На диаграмме показано сравнение измеренного и рассчитанного профилей влагосодержания для четырех разных моментов времени. Очевидно, хорошее согласие между измерениями и расчетами может быть достигнуто для изоляции EPS (вверху), а также для изоляции MW (внизу). Форма профиля влажности указывает на то, что в случае изоляции из пенополистирола большая часть первоначальной влаги высыхает по направлению к стороне помещения (справа), тогда как система отделки внешней изоляции (EIFS) с более проницаемой минеральной ватой также позволяет значительно высыхать для снаружи, что приводит к более быстрому общему высыханию.

Пленка

WUFI-ORNL / IBP также записывает файл пленки во время расчета, который содержит все вычисленные профили и который - отображаемый как «пленка» - передает динамическое впечатление о тепловых и гигроскопических процессах в компоненте.

Эта пленка идеальна для понимания гигротермических процессов и развития «ощущения» ситуации в компоненте. Можно напрямую наблюдать за реакцией различных материалов на изменяющиеся климатические условия.

В данном примере получено хорошее соответствие между расчетом и экспериментом, так что метод расчета в целом, а также параметры материала, использованные для этого конкретного примера, можно считать действительными. Таким образом, теперь возможно провести чисто вычислительное исследование вариантов и экстраполяций этого эксперимента.

За дополнительной информацией обращайтесь: Саймон Паллин или Андре Десьярле

Иллюстрирование точки росы: эффективный способ определения ее значения

Фото © BigstockPhoto

Энтони Катона, CDT
Хотя многие проектировщики крыш и профессионалы в области строительства понимают основное значение температуры точки росы, по-прежнему существует реальная потребность в большей осведомленности о том, как точно выполнять и демонстрировать необходимые расчеты.Автор предпочитает графическую иллюстрацию процесса. Это позволяет точно определить значение по отношению к надпалубным изолированным, малоскатным сборным конструкциям кровли (BUR).

Точка росы определяется Национальной ассоциацией кровельщиков (NRCA) как «температура, при которой воздух насыщается водяным паром; температура, при которой воздух имеет относительную влажность (RH) 100 процентов.Другими словами, это точка, когда водяной пар конденсируется и превращается из пара в жидкость.

Рисунок 1 : Карта Национальной ассоциации кровельщиков (NRCA).
Изображение предоставлено Professional Roofing

Согласно NRCA, расчет точки росы необходим, когда средняя температура января ниже 4 ° C (40 F), а ожидаемая зимняя относительная влажность в помещении составляет 45% или выше. Среднюю внешнюю температуру можно определить на основе исторических климатических данных, собранных либо Национальной метеорологической службой, либо местными частными метеорологическими службами.Когда местные климатические данные недоступны, карту на Рисунке 1 можно использовать для определения общих регионов с внешней температурой января ниже 4 C.

NRCA считает, что проектировщик кровельной системы несет ответственность за определение необходимости пароизоляции. Если расчет точки росы не был правильно выполнен до начала строительства, это часто приводит к возникновению материальной ответственности. Кроме того, затраты могут быть значительными, если расчеты необходимо проводить в полевых условиях постфактум.Поэтому понимание того, как рассчитать точку росы, имеет решающее значение.

В данной статье в представленных пошаговых процедурах используются гипотетические постоянные значения температуры. Однако фактическая температура точки росы и соответствующие значения относительной влажности постоянно меняются в типичных условиях здания. Поэтому этот автор рекомендует подтверждать любые выводы с помощью методов, рекомендуемых NRCA. В случае необходимости пароизоляции, дальнейшая поддержка может быть получена от Исследовательской и инженерной лаборатории холодных регионов (CRREL) Инженерного корпуса армии США (USACE) и Американского общества инженеров по отоплению, охлаждению и кондиционированию воздуха (ASHRAE). ).(Пароизоляция и пароизоляция не являются синонимами. Первые представляют собой слой материалов, используемых для предотвращения проникновения влаги, прежде всего в форме пара, в соседние материалы внутри здания. слой материала (ов), используемый для предотвращения проникновения водяного пара, в первую очередь в форме жидкости, в соседние материалы или где-либо в пределах строительной конструкции.)

Точка росы - обзор

3.7 Точка росы: температура конденсации

Температура точки росы , обычно называемая точкой росы , DP, представляет собой температуру, до которой влажный воздух должен быть охлажден при постоянном атмосферном давлении и постоянном содержании водяного пара, чтобы насыщение должно произойти .

Альтернативно ее можно определить как , температуру, при которой фактическое давление пара, содержащегося в воздушном пакете, равно давлению насыщения при постоянном атмосферном давлении, и MR .

Хотя его обычно называют DP воздуха , это строго свойство пара . После этого его можно было бы распространить на воздух, содержащий пар. По определению, это консервативное свойство воздушной посылки в отношении изобарического нагрева или охлаждения без добавления или вычитания пара. Он неконсервативен по отношению к адиабатическому расширению или сжатию. Конечно, в абсолютно сухой атмосфере нет температуры, при которой вода может конденсироваться, и эта переменная не имеет смысла.

Эта переменная позволяет выразить влажность через температуру в ° C. Это преобразование позволяет напрямую сравнивать с другими измерениями температуры. Например, на психрометрической диаграмме MR находится на одной горизонтальной линии с DP . DP можно легко вычислить, исходя из RH и температуры воздуха, как в следующих формулах. Действительно, учитывая, что DP достигается с помощью изобарного процесса, давление пара при исходной температуре по сухому термометру равно давлению насыщения при DP , т.е.е. e ( T ) = e sat ( DP ). Подставляя этот результат в формулу (3.38) с помощью формулы Магнуса и Тетенса, получаем:

(3.48) u = etesatt = eDPesatt = esat0 × 10aDP / b + DPesat0 × 10atb + t = 10aDP / b + DP − at / b + t

отсюда

(3.49) logu = aDPb + DP − atb + t

и

(3.50) DP = b + DPalogu + b + DPaatb + t≈b + talogu + t

, где последний приблизительный результат был получен путем замены t на DP в правой части первого идентификатора.Конечно, первый член отрицателен, так как u <1 и log u <0.

Другая формула может быть получена с учетом того, что происходит над испаряющейся поверхностью. Температура воздуха понижается, а повышение MR повышает DP . Температура воздуха t продолжает снижаться до тех пор, пока не будет достигнута температура поверхности испарения, называемая температура по влажному термометру , t w (см.9). Когда испаренный пар достигает насыщения, t = t w . Исходя из уравнения Клапейрона и определения w и всегда учитывая разницу DP - t w , после некоторых шагов и приближений получается следующая формула:

(3.51) DP≈bblogu + tlogu + atab − blogu − tlogu

, где a и b - коэффициенты Магнуса и Тетенса для пара, находящегося в равновесии с жидкой фазой.Уравнение (3.50) - лучшее приближение. Формулы можно использовать, если известен RH , и, очевидно,

(3,52) logu = logRh200 = logRH − 2

DP T и DP = T , только если RH = 100%. DP определяется, когда известны температура воздуха T и RH , или также когда известен только MR (или SH ). В частности, максимумы MR соответствуют минимумам DP и наоборот, так что DP может использоваться для диагностических целей вместо MR и может быть полезен для выражения содержания влаги в ° C. .

Разброс точки росы (также называется разброс ), то есть разница Δ DP = T - DP в основном зависит как от фактической температуры воздуха T , так и от MR . Следуя аппроксимации (уравнение 3.50), его можно выразить как функцию температуры воздуха и RH

(3.53) ΔDP≈ − b + talogu

Это физически показывает, насколько температура воздуха близка или далека от, модель DP .Зоны с меньшим Δ DP более склонны к образованию конденсата, что способствует микробиологической жизни и более интенсивному выветриванию. Полезные карты этой переменной могут быть легко составлены для диагностических целей. Однако, хотя RH - это совсем другая, но связанная переменная, в целом области с максимумом RH такие же, как и области, в которых Δ DP минимально. Если вас не интересует, насколько окружающая среда выше точки росы, то есть на сколько температуру стены (не температуру воздуха!) Следует поднять, чтобы избежать конденсации, карты RH достаточно, чтобы дать качественное представление о наиболее критических области.

Dew имеет типичную форму капель и особенно образуется на листьях во время ночного охлаждения из-за инфракрасного ( IR ) излучения.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *