▶ Точка Росы (В Строительстве и Утеплении)

При утеплении стен дома важно не только выбрать оптимальный метод, подходящие материалы, чтобы предотвратить потери тепла. Но и необходимо дополнительно учесть точку росы. Многие слышали это название. Но не все помнят, что она означает.

Каждая компания, которая занимается утеплением стен под ключ, обязательно просчитывает эту величину и исходя из ее значения подбирает утеплитель и другие отделочные материалы.

Точка росы в строительстве – это важный параметр, от которого зависит эффективность утепления. Она влияет (пусть и не прямо) на атмосферу и комфорт в доме.

Поэтому приступая к теплоизоляции стен важно рассчитать точку росы и с учётом неё приступать к процессу утепления.

Что называется точкой росы, от чего она зависит, как определить и можно ли на неё влиять – обо всём этом наш сегодняшний разговор.

Понятие точки росы

Точка росы в доме – это не какое-то определённое место. Это физическое явление. Вернее температура, при которой водяной пар воздуха конденсируется и оседает в виде капель воды.

Знание этой температуры и умение верно её определять позволяет предотвратить образование конденсата на стенах в процессе эксплуатации помещений.

Если теплоизоляция выполнена неправильно, то на стенах будет постоянно скапливаться конденсат и как следствие образовываться плесень.

Точка росы в помещении характеризует условия выпадения конденсата. И этими условиями можно управлять.

При проведении теплоизоляции важно помнить, что точка росы — это не какая-то фиксированная величина или место на поверхности стены. Её значение и местоположение изменяется в зависимости от определённых факторов.

Как изменяется точка росы

Точка росы зависит от различных параметров. Но при её расчете берут во внимание два основных. Это температура воздуха и его влажность.

Чем выше влажность воздуха в помещении, тем при более высокой температуре предметов на них будет конденсироваться водяной пар при одинаковой температуре воздуха.  

Если же влажность воздуха неизменна, то с уменьшением его температуры точка росы также уменьшается.

НА ЗАМЕТКУ: Нормальный показатель влажности для жилых помещений 40-60%.

Для наглядности рассмотрим пример:

Пусть в комнате температура воздуха +18°С и влажность 55 %. При этих условиях точка росы равна примерно +9°С. Если температура воздуха в помещении поднимется до +20°С, то соответственно и точка росы уже будет около +11°С.

Это значит, что на всех предметах с такой температурой и ниже осядут капельки росы. Особенно это касается стен и окон. Так как они чаще всего медленнее прогреваются и их температура ниже, чем у остальных предметов.

Расчет точки росы

Точку росы совсем не сложно определить. Для её расчета составлены специальные таблицы.

Таблица: температура точки росы (ТР)

Вам потребуются лишь термометр и измеритель влажности воздуха. Многие электронные термометры показывают и влажность.

Зная значения температуры и относительной влажности воздуха на пересечении строки и столбца таблицы вы легко вычислите точку росы.

Знание её значений для минимальных и максимальных показаний влажности и температуры в доме поможет избежать лишней влаги на стенах.

Сейчас разберемся, как это действует.

Где должна быть точка росы?

Местоположением ТР возможно управлять.

И добиться этого можно утеплением. При теплоизоляции стен меняется их температура. И соответственно, положение точки росы тоже изменяется.

Но и в этом случае она может занимать различное положение.

Наглядно это видно на рисунке.

Как мы уже отмечали, положение точки росы в стене может изменяться.  Оно зависит от температуры в помещении и на улице.

От её местоположения напрямую зависит состояние стены комфортный микроклимат в помещении.

При тонких неутепленных стенах или при неправильно подобранной толщине утеплителя с похолоданием на улице точка росы перемещается внутри стены в направлении её внутренней поверхности. В результате выпадения конденсата стена отсыревает. Появляются плесень и грибок

Оптимальное местонахождение ТР – это в утеплителе с наружной стороны. Она, конечно, может смещаться в сторону стены при похолодании. Но это явление кратковременное и особых проблем не вызывает.

Значительно хуже, если точка росы находится в слое утеплителя внутри помещения или на поверхности стены. В этом случае здесь происходит конденсация влаги.

А это снова проблемы с мокрыми стенами и образованием плесени.

Чтобы такого не происходило важно запомнить одну простую истину: Если ваши стены в доме сыреют при понижении температур или постоянно влажные, то утеплять их изнутри нельзя. Так вы только усугубите проблему.

Внутренняя теплоизоляция будет эффективной при сухих не мокнущих стенах. Иначе теплее у вас, конечно, станет, но сырые стены и плесень вам обеспечены.

Так что для создания комфортных для проживания условий в помещении фасады необходимо утеплять снаружи. И толщина теплоизолятора при этом играет важную роль.

Утепляем фасады под ключ в Одессе

Читайте еще в нашем блоге

06.2023″>10.06.2023

Для многих людей, дача — это не просто место летнего…

Как правильно провести утепление дачного дома для зимнего проживания

10.06.2023

Грибок на стенах не повод для паники, а скорей всего…

Как убрать плесень со стен народными средствами

10.06.2023

Создать дополнительное функциональное пространство – легко. Просто необходимо позаботиться об…

Как утеплить балкон своими руками: полезные советы и рекомендации

10.06.2023

Скоро новый отопительный сезон и к нему, как всегда, необходимо…

10 действенных способов, как сохранить тепло в доме

Что такое точка росы в строительстве и утеплении стен?

Точка росы — это температура, при которой пар, содержащийся содержится в воздухе, превращается в конденсат в виде росы. Данный параметр важно учитывать при строительстве и утеплении стен. Поэтому важно заранее выяснить, что такое точка росы (ТР) и как ее правильно определить, чтобы выяснить, в каком месте возможно будет собираться много конденсата и принять соответствующие меры.

Содержание

1. Что такое точка росы для стен?
2. Как определить точку росы?
3. Формула расчета точки росы
4. Наружное или внутреннее утепление?

Что такое точка росы для стен?

Воздух в окружающей среде всегда включает в свой состав водяной пар, концентрация которого зависит от многих факторов. Внутри зданий пар выделяют люди и другие живые организмы. Также он поступает во внутренне пространство от различных повседневных процессов – стирки, глажки, уборки, приготовления еды и так далее.

Снаружи процент влаги в атмосфере находится в зависимости от погодных условий. Причем наполнение воздуха парами располагает своим пределом, при достижении которого следует процесс конденсации влаги и зарождения тумана.

В этот момент воздушная смесь впитывает в себя максимальное количество пара и ее относительная влажность составляет 100%. Последующее насыщение ведёт к возникновению тумана – мелких капелек воды в атмосфере.

Когда не окончательно насыщенная парами воздушная масса (влажность менее 100%) контактирует с поверхностью, чья температура на несколько градусов ниже его собственной, то конденсат образуется даже без тумана.

Дело в том, что воздух при разной температуре может вместить различное количество пара. Чем выше температура, тем больше влаги он может поглотить. Поэтому, когда воздушная смесь с относительной влажностью 80% соприкасается с более прохладным предметом, то она резко охлаждается, предел ее насыщения снижается, а относительная влажность достигает 100%.

Тогда и происходит выпадение конденсата, то есть появляется точка росы. Именно это явление можно наблюдать ранним летним утром на траве. На заре почва и трава еще холодные, а солнце быстро нагревает воздух, его влажность у земли быстро достигает 100% и выпадает роса. Процесс конденсации сопрягается с выделением тепловой энергии, которая была потрачена ранее на парообразование. Поэтому роса быстро сходит.

Таким образом, температура точки росы – переменная величина, которая зависит от относительной влажности и температуры воздуха в определенный момент. Чтобы определить точку росы и ее температуру применяют различные измерители — термогигрометры, психрометры и тепловизоры.

Точка росы зависит от относительной влажностью воздуха. Чем она выше, тем ближе ТР к фактической температуре воздуха. Если относительная влажность составляет 100 %, то точка росы совпадает с фактической температурой.

Точка росы в строительстве необходима для того, чтобы понимать, соответствует ли степень утепления стен тому, чтобы не образовывался конденсат.

При значениях точки росы более 20 °С ощущается физический дискомфорт, воздух кажется душным; более 25 °С люди с болезнями сердца или дыхательных путей подвергаются опасности. Но такие значения достигаются очень редко даже в тропических странах.

Как определить точку росы?

На самом деле, чтобы определить точку росы не нужно производить сложные технические расчеты по формулам, измерять относительную влажность воздуха и т. д. Нет смысла задумываться над тем, как рассчитать точку росы, так как это давно уже сделали специалисты. А результаты их вычислений занесены в таблицу, где указаны значения температур поверхностей, ниже которых из воздуха с различной влажностью начинает образовываться конденсат.

Фиолетовым цветом обозначена температура по снип в помещении зимой – 20 °С, а зеленым выделен сектор, который указывает диапазон нормированной влажности – от 50 до 60%. При этом ТР колеблется от 9.3 до 12 °С. То есть, при соблюдении всех норм конденсат внутри дома образовываться не будет, так как в помещении нет поверхностей с такой температурой.

По-другому обстоит дело с наружной стеной. Изнутри ее обволакивает воздух, прогретый до +20 °С, а снаружи она подвергает воздействию — 20 °С и более. Соответственно, в толще стены температура медленно растет от -20 °С до + 20 °С и в определенной зоне она обязательно будет равна 12 °С, что при влажности 60% даст конденсацию.

Но для этого еще необходимо, чтобы водяной пар дошел до этой зоны через материал несущей конструкции. Здесь появляется еще один фактор, который влияет на определение точки росы – паропроницаемость материала. Этот параметр всегда нужно учитывать при возведении стен.

Итак, на процесс образования конденсата внутри наружных стен влияют следующие факторы:

• температура окружающего воздуха;
• относительная влажность воздуха;
• температура в толще стены;
• паропроницаемость материала возведенных стен.

Для измерения данных показателей в толще стены нет никаких анализирующих приборов. Вычислить их можно только расчетным путем.

Формула расчета точки росы

Если вы все же хотите самостоятельно рассчитать точку росы, то можете воспользоваться следующими формулами:

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

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

Тр – температура точки росы, °С; a = 17.27; b = 237,7; Т – комнатная температура, °С; RH – относительная влажность, %; Ln – натуральный логарифм.

Пример, как рассчитать точку росы по формуле:

Расчет проведем для таких значений температуры и влажности:

• Т = 21 °С;
• RH = 60 %.

Сначала 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 вычислим 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, результат наших вычислений Тр = 12,93167 °С.

Расчет точки росы по формулам очень сложный. Лучше воспользоваться готовыми таблицами.

Наружное или внутреннее утепление?

Паропроницаемость – это параметр, демонстрирующий, какое количество водяного пара может пропустить через себя определенная разновидность материала за установленный промежуток времени. К проницаемым относят все строительные материалы с открытыми порами – бетон, минеральная вата, кирпич, дерево, керамзит. Говорят, что дома, возведенные из них, «дышат».

В обычных и утепленных стенах всегда есть условия для формирования точки росы. Однако данное явление не возникает в конкретном месте стены. Со временем условия с обеих сторон конструкции меняются, поэтому и точка росы в стене перемещается. В строительстве это явление называется «зоной возможной конденсации».

Поскольку несущие конструкции проницаемы, то они могут самостоятельно избавляться от выделяющейся влаги, при этом значимость имеет обустройство вентиляции с обеих сторон. Не зря утепление стен минеральной ватой снаружи делается вентилируемым, ведь точка росы тогда перемещается в утеплитель. Если все сделано правильно, то влага, которая выделяется внутри минеральной ваты, сквозь поры уходит из нее и уносится потоком вентиляционного воздушного потока.

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

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

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

Внутреннее утепление рационально выполнять при таких условиях:

• стена достаточно сухая и относительно теплая;
• утеплитель должен быть паропроницаемым, чтобы выделяющаяся влага могла выйти из конструкции;
• в здании должна хорошо функционировать система вентиляции.

Практика показывают, что предпочтительнее обустраивать термозащиту сооружения с его внешней стороны. Тогда больше шансов на то, что ТР окажется в зоне, которая не допустит конденсации влаги внутри помещения.

Таким образом, точка росы в строительстве стен присутствует всегда, однако если правильно рассчитать количество образующейся влаги и использовать правильный утеплитель при изоляции стен снаружи, то зону конденсации удастся сместить. В результате, внутри помещения влага проступать не будет.

Что вызывает конденсацию в зданиях?

Gilles Mugnier

Независимо от концепции проектирования или метода строительства здания, непонимание принципов риска образования конденсата может привести к целому ряду проблем — от проблем с отделкой внутренних поверхностей до гораздо более глубоких повреждений строительной конструкции, таких как потеря тепловых характеристик, структурная коррозия и дефекты.

Температура и влажность

В основе риска образования конденсата лежат два фактора окружающей среды: температура и влажность. Температура может быть выражена в градусах Цельсия (°C) или в системе СИ в Кельвине (K).

Когда мы описываем внутреннюю температуру, мы говорим о температуре воздуха внутри конструкции и о том, как она изменяется в зависимости от физических свойств здания и поведения жильцов. Температура наружного воздуха в основном зависит от погоды и климата.

Влажность измеряет количество влаги, содержащейся в воздухе в виде водяного пара (газообразная фаза воды). Абсолютная влажность – это фактическая масса водяного пара, присутствующего в одном кубическом метре воздуха, независимо от температуры, и выражается в г/м3 или кг/м3.

Относительная влажность (RH) учитывает температуру воздуха и является мерой количества водяного пара в воздухе в процентах от общего количества водяного пара, которое воздух может удерживать при данной температуре.

Температурные кривые 

Рисунок 1: Температурная кривая

Через любой тепловой элемент, являющийся частью ограждающей конструкции здания – будь то пол, стена или крыша – температура снижается в направлении движения тепловой энергии (обычно изнутри наружу в северном полушарии климат).

Скорость, с которой он уменьшается, зависит от теплопроводности и толщины (т. е. теплового сопротивления) материалов, из которых состоит термоэлемент. На рис. 1 показана температурная кривая конструкции плоской кровли при внутренней температуре 20°C и внешней температуре 0°C.

Можно рассчитать температуру на границе каждого слоя материала. Температурная кривая не зависит от общей энергоэффективности оболочки здания.

Температура точки росы и риск образования конденсата

Чем теплее температура воздуха, тем большее количество водяного пара он может удерживать. Если температура воздуха повышается, его мощность увеличивается; если воздух охлаждается, его мощность уменьшается. При рассмотрении содержания водяного пара при любой конкретной температуре.

Когда воздух находится на максимальной мощности, говорят, что воздух насыщен, а относительная влажность (относительная влажность) составляет 100 %. Для данного количества водяного пара в воздухе при достижении 100% относительной влажности это температура точки росы. При 100% относительной влажности, если температура снижается или количество водяного пара увеличивается, водяного пара больше, чем вмещает воздух; избыток водяного пара осаждается в жидкой форме в виде конденсата на самой холодной поверхности.

Добавление вентиляции и отвода влажного воздуха снижает относительную влажность и работает вместе с системой изоляции, чтобы уменьшить или предотвратить поверхностную конденсацию в зонах с высокой влажностью, таких как бассейны, кухни и ванные комнаты. Поверхностная конденсация может присутствовать во многих повседневных ситуациях.

Некоторые примеры:

• В многолюдных помещениях (например, в классных комнатах) люди выделяют много водяного пара в результате дыхания и пота. Хотя тепло их тела также повышает температуру воздуха, количество паров влаги может быть слишком большим, и на холодном окне виден конденсат.

  Конденсат также может образовываться на плохо изолированных участках стен и крыш с локально более низкой температурой поверхности, особенно при понижении температуры наружного воздуха.

• Включение горячего крана или душа увеличивает влажность воздуха и вызывает образование конденсата на более холодной поверхности окна или зеркала.

• Летом, после извлечения из холодильника бутылки с прохладительными напитками, образуется конденсат, поскольку водяной пар в теплом воздухе конденсируется на холодной поверхности бутылки.

• Холодным утром мы иногда обнаруживаем лед на внутренней поверхности ветрового стекла автомобиля.

• Теплый воздух внутри автомобиля ночью охлаждается, и водяной пар внутри этого теплого воздуха конденсируется на внутренней стороне ветрового стекла. По мере дальнейшего снижения температуры конденсат постепенно превращается в лед.

Когда водяной пар внутри строительной ткани достигает температуры точки росы, это приводит к отложению конденсата внутри конструкции. Это называется интерстициальной конденсацией. Если промежуточный конденсат не высохнет и будет продолжаться в течение нескольких лет, накопление воды снизит тепловую эффективность, повредит строительные материалы и поставит под угрозу целостность конструктивных элементов и креплений.

Паропроницаемость строительной ткани

Рисунок 2: Перенос влаги через стену

Там, где существует разница в плотности пара между одной и другой сторонами конструкции, создается давление пара, что вызывает естественное движение пара. Движение связано с паропроницаемостью материалов конструкции.

Точка росы – это когда воздух при определенной температуре больше не может удерживать влагу в виде водяного пара (см. рис. 2), и пар возвращается в жидкость (воду).

Точка росы может возникнуть в любом месте внутри строительной ткани. Если водяной пар, проходящий через строительную ткань, достигает места с температурой точки росы, он конденсируется. Работа изоляции заключается в обеспечении тепловых характеристик и обеспечении отсутствия температуры точки росы внутри конструкции.

Оценка риска конденсации на основе температуры и влажности

На диаграмме Молье (рис. 3) показана зависимость температуры (ось X) от абсолютной влажности (ось Y). Кривые на диаграмме отображают относительную влажность при различных процентных соотношениях, включая кривую насыщения для 100% относительной влажности.

Это иллюстрирует разницу во содержании влаги, необходимом для образования конденсата внутри и снаружи строительного элемента.

Например, : На диаграмме показаны

• для относительной влажности 50 %, а при температуре воздуха 0°C требуется влажность 1,88 г/кг сухого воздуха.
• при относительной влажности 50% и температуре воздуха 20°C требуется влажность 7,26 г/кг сухого воздуха.

В качестве другого примера : На диаграмме показана относительная влажность 100 %, насыщенность

• для относительной влажности 100% и температуре воздуха 20°C требуется влажность 14,70 г/кг сухого воздуха.
• для относительной влажности 100% и температуре воздуха 0°C требуется влажность 3,77 г/кг сухого воздуха.

Рисунок 3: Диаграмма Молье

Рис. 4: Влагозащита и облицовка внутренних стен

Рис. 5: Конденсат и холодные крыши

Определение температуры точки росы

Расчет прогнозируемой температуры точки росы на основе относительной влажности и паропроницаемости строительных материалов и построение графика ее зависимости от температурной кривой может помочь показать, существует ли риск образования конденсата внутри строительной ткани. Тепловые элементы должны быть рассчитаны на тепловые характеристики здания (значение U) и избегать возникновения точки росы внутри конструкции здания. На рисунках 4 и 5 показаны некоторые примеры.

Применение этого расчета на практике. Ниже приведены примеры того, как мы можем использовать относительную влажность и точку росы, чтобы лучше понять наши здания и внутренний климат.

• Для здания с температурой внутреннего воздуха 21°C и относительной влажностью 50%.

• Уровень влажности составляет 7,7 г/кг сухого воздуха, что означает 100% относительной влажности (точка росы) при 10,2°C. Внутренний воздух при температуре 15°C и относительной влажности 70%.

• Уровень влажности составляет 7,41 г/кг сухого воздуха, что означает 100% относительной влажности (точка росы) при 9,6°C.

• С окружающей средой бассейна. Воздух при температуре 26°С и относительной влажности 65%, уровень влажности 14,5 г/кг. Это означает, что 100% относительной влажности (точка росы) будет иметь место при 190,8°C, что свидетельствует о возможности образования конденсата в любой влажной среде (включая кухни и ванные комнаты)

Вам также может быть интересно прочитать

Защитные свойства

Определение влагостойкости изоляции FOAMGLAS®

Защитные свойства

Определение изоляции FOAMGLAS® для минимизации риска образования конденсата

Контроль точки росы | Consulting

Просмотреть всю историю, включая все изображения и рисунки, в нашем ежемесячном цифровом издании
Почему сегодня здания так часто бывают сырыми, неудобными и слегка пахнущими, скажем, «земляными»? Причины сложны, хотя решение довольно простое: контроль точки росы. Немного истории важно, чтобы понять, почему этот метод, впервые предложенный Уиллисом Кэрриером в 1902 году, стал такой популярной современной практикой. Контроль точки росы решил некоторые очень сложные современные проблемы простым и надежным способом.

Идеальный шторм невежества и благих намерений

Не так давно проектировщикам ОВиК не приходилось особенно заботиться о влажности. Имея много дешевой энергии, промышленность могла позволить себе охлаждать воздух мощным охлаждением, чтобы высушить его, а затем поджаривать его с повторным нагревом, чтобы он не заморозил пассажиров.

Потом мы занялись энергией и начали измерять (и регулировать) КПД. Но мы настолько привыкли к контролю влажности вместе с нашим охлаждением, что ни регуляторы, ни разработчики не заметили, что в погоне за разумной эффективностью охлаждения мы отказались от скрытой эффективности. Измерение эффективности и результативности осушения никогда не требовалось. Так что мы этого не поняли, особенно в недорогом, высокоэффективном охлаждающем оборудовании постоянного объема, которое мы любим устанавливать на крышах.

Затем последовали дебаты по вентиляции 1980-х годов, которые начались с того, что здания лишились наружного воздуха, а закончились их затоплением. Скорость вентиляции утроилась в период с 1981 по 1989 год. Немногие проектировщики осознавали, что нагрузка на осушение также почти утроилась из-за этого вентиляционного воздуха. Итак, в 1990-х годах у нас было охлаждающее оборудование, оптимизированное для разумного охлаждения. Но ему приходилось иметь дело с огромными нагрузками по осушению. Не то чтобы мы знали истинный размер нагрузки по осушению наружного воздуха, даже когда удосужились ее рассчитать.

Печальный факт. До 1997 года данные климатического проектирования ASHRAE даже отдаленно не описывали пиковую нагрузку осушения. Исторически сложилось так, что проектировщики предполагали, что расчетная пиковая температура охлаждения по сухому термометру и его средняя температура по влажному термометру представляют собой пиковые нагрузки как для охлаждения, так и для осушения.

Но на самом деле, как наконец показали новые данные, опубликованные в 1997 году, пиковая точка росы на открытом воздухе приходится на то время, когда температура по сухому термометру умеренная, а не экстремальная4. На 40 % больше, чем нагрузка на осушение при пиковой температуре наружного воздуха.

Вот и все. На рубеже веков у нас было охлаждающее оборудование с ограниченной эффективностью осушения как раз тогда, когда адекватная вентиляция почти утроила нагрузку на осушение, а также тот факт, что мы, наконец, осознали — благодаря исследованиям ASHRAE — что наши оценки пиковой нагрузки осушения для наружного воздуха всегда были примерно на 30% ниже реальной правды.

Что делать? Что ж, когда ваш любимый инструмент — молоток (высокоэффективная система охлаждения), то все ваши проблемы выглядят как гвозди (нужна система охлаждения побольше). Обычная склонность к тому, что чем больше, тем лучше, привела к тому, что большинство проектировщиков HVAC увеличили размеры системы охлаждения, чтобы контролировать влажность.

Но увеличение мощности охлаждающего оборудования имеет прямо противоположный эффект. Когда система охлаждения слишком велика для разумной охлаждающей нагрузки, она очень быстро охлаждает помещение. Он охлаждается так быстро, что его незначительное осушение происходит в течение такого короткого времени, что чистое осушение в течение тысяч часов в непиковое время почти равно нулю.5

Осушение прекращается, когда прекращается охлаждение. И охлаждение часто останавливается, потому что этот большой и эффективный блок очень быстро охлаждает пространство. С другой стороны, вентиляция (с ее огромной нагрузкой на осушение) не останавливается. Поэтому влажность вентиляционного воздуха накапливается в помещении и приводит к проблемам.

Эта идеальная буря добрых намерений и невежества помогает объяснить, почему так много гостиничных номеров так сыро, и почему так много зданий переохлаждены и неудобны, когда они должным образом проветриваются.

Проблема плесени также усугубляется при переохлаждении зданий, но это уже другая длинная и сложная история. А пока достаточно повторить очевидное. Ни клиенты, ни юристы не впечатлены нашими добрыми намерениями, когда эти красивые, большие, негабаритные охлаждающие устройства приводят к образованию плесени. Но хватит истории и проблем. Давайте поговорим о решениях.

Контроль точки росы

Точка росы — это температура, при которой влага в воздухе начинает конденсироваться. Это абсолютное измерение количества водяного пара в воздухе, в отличие от относительной влажности или температуры смоченного термометра. Для влажности эти показатели являются относительными. Сами по себе они не указывают на абсолютное количество влаги в воздухе. Точка росы да.

Если вы хотите предотвратить проблемы с влажностью и влажностью, очень полезно учитывать точку росы.

Например, если точка росы на открытом воздухе выше точки росы в помещении, необходимо удалить водяной пар из вентиляционного воздуха. А если точка росы наружного воздуха ниже целевой в помещении, вам придется добавлять водяной пар в вентиляционный воздух. Легкий.

Другой пример: летом, если система охлаждения охлаждает воздуховоды, воздухораспределители или близлежащие стены и потолки ниже точки росы в помещении, на этих прохладных поверхностях может образовываться конденсат. В зимнее время, если наружный воздух охлаждает наружные стены ниже точки росы в помещении, вы можете ожидать некоторого конденсата внутри этих холодных стен, потому что влажность внутри помещения мигрирует наружу.

Кроме того, температурный комфорт человека определяется разницей между точкой росы в насыщенном воздухе на поверхности кожи и точкой росы в окружающем воздухе. Большая разница означает большую сушку.

Это хорошо летом, когда нужно отводить тепло, и плохо зимой, когда нужно сохранить тепло тела и не допустить пересыхания глаз. В любом случае, если вы знаете точку росы в помещении, вы много знаете о потенциальном комфорте и дискомфорте в любое время года.

Для подавляющего большинства зданий практически во всех климатических условиях поддержание точки росы на уровне от 30 до 40 F в отопительный сезон и ниже 55 F в сезон охлаждения обеспечивает разумный компромисс между конкурирующими интересами энергии, комфорта и строительства. долговечность.

Еще одна полезная функция управления по точке росы заключается в том, что это проще, чем управление по относительной влажности. Изменения температуры по сухому термометру в помещении означают, что относительная влажность (rh) широко варьируется по всему зданию, что заставляет систему «охотиться» за достижением контроля в пределах определенного диапазона относительной влажности.

Напротив, когда сигнал температуры/относительной влажности преобразуется в точку росы и используется в качестве контрольного значения, система не будет колебаться вверх и вниз по мере изменения ощутимых нагрузок в помещении. Абсолютная влажность будет оставаться почти постоянной, поэтому система в целом не будет такой дерганой.

Как это делается

Чтобы контролировать влажность, найдите осушающие нагрузки и удалите их как можно ближе к источнику. Таким образом, большие нагрузки не нарушат стабильность влажности в остальной части здания.

Рис. 1. Вентиляционный воздух создает наибольшую нагрузку по осушению в большинстве зданий.

Источник всех изображений: ASHRAE Humidity Control Design Guide

Практически во всех коммерческих и общественных зданиях наибольшая нагрузка — это избыточная влажность, поступающая в здание с вентиляцией и подпиточным воздухом, как показано на рис. 1. Устраните эту нагрузку путем сушки. входящий воздух, прежде чем он попадет в остальную часть системы. Такой подход обеспечивает очень стабильную влажность в помещении.6

То же самое касается увлажняемых зданий в зимний период. Самым большим дефицитом влажности будет сухость вентиляционного и подпиточного воздуха. Таким образом, добавление влажности в этом месте снова имеет большое значение для стабилизации влажности во всем здании.

На рисунках 2 и 3 показано, как это делается. Отдельный блок выполняет предварительную подготовку и дозирование вентиляционного и подпиточного воздуха в здание. Затем другая система обеспечивает отопление и охлаждение, необходимые для компенсации нагрузок, возникающих внутри здания в каждой зоне.

В последние годы такие устройства для осушения вентиляционного воздуха стали известны как специальные системы наружного воздуха или устройства DOAS. В дополнение к своей основной функции по удалению избыточной влажности блоки DOAS часто включают функции рекуперации энергии и измерение и контроль переменного объема наружного воздуха. Это снижает годовое потребление энергии и позволяет избежать недостаточной или чрезмерной вентиляции здания. Плохая вентиляция является очень распространенной проблемой в зданиях, когда вентиляция и добавочный воздух подаются через множество отверстий, а не через одну или две специальные системы наружного воздуха.7

Рис. 2. Глубокая сушка вентиляционного воздуха позволяет контролировать точку росы в помещении.

Кто это делает и почему

В 2002 г. в Руководстве по проектированию ASHRAE для контроля влажности в коммерческих и административных зданиях рекомендуется контроль точки росы вместо контроля относительной влажности для зданий, кроме музеев. Кроме того, чтобы избежать недооценки осушающей нагрузки, в Руководстве по проектированию также рекомендуется, чтобы расчеты вентиляционной нагрузки производились по точке росы на открытом воздухе 0,4%, а не по температуре сухого термометра 0,4%.8 Эта рекомендация теперь более четко закреплена в стандарте ASHRAE 62.1— Вентиляция для обеспечения приемлемого качества воздуха в помещении, а также в главах с информацией о климатическом проектировании 2001, 2005 и 2009 гг.издания ASHRAE Handbook — Fundamentals.

В апреле 2003 г. Служба общественных зданий Управления общих служб США изменила механические требования своих Стандартов для помещений P-100, включив в них специальные системы наружного воздуха. специальные блоки — до точки росы 50 F в любое время, когда точка росы наружного воздуха выше этого уровня, даже если в здании мало людей. Учитывая требования к вентиляционному воздуху офисных зданий, такой уровень сухости вентиляционного воздуха будет поддерживать точку росы в здании в целом на уровне 55 F или ниже.

Рис. 3. Специализированные системы наружного воздуха (DOAS) могут обеспечить более надежный контроль как точки росы, так и количества вентиляционного воздуха в каждом помещении.

В 2008 г. в Руководстве ASHRAE по зданиям в жарком и влажном климате точка росы в помещении 55 F была описана как разумный максимум для зданий с механическим охлаждением, чтобы избежать проблем с плесенью и влажностью без чрезмерных затрат на энергию.10

В 2009 г. , Агентство по охране окружающей среды США приняло максимальную точку росы в помещении 55 F в своих новых рекомендациях для проектировщиков зданий, подрядчиков и специалистов по техническому обслуживанию под названием Контроль влажности в общественных и коммерческих зданиях.11

Наконец, в конце 2009 г. требования ВВС США по снижению риска образования плесени также включают в себя как специальные блоки для осушения наружной вентиляции, так и максимальную точку росы внутри помещений для зданий с механическим охлаждением. 12

Все эти рекомендации по точке росы взяты из постоянная забота о том, чтобы избежать проблем с качеством воздуха в помещении и повреждения влагой, сохраняя при этом затраты энергии, связанные с вентиляционным воздухом, на абсолютном минимуме. Сосредоточение внимания на точке росы в помещении помогает как проектировщикам, так и владельцам зданий сбалансировать и настроить вопросы энергопотребления и комфорта, избегая при этом путаницы, порождаемой традиционным акцентом на относительной влажности.

Надежный подход

Принимая во внимание точку росы, все эти рекомендации по сути возвращаются к подходу, открытому Уиллисом Кэрриером в 1902 году. Когда он был молодым инженером всего 18 месяцев после окончания Корнельского университета, его попросили контролировать влажность для Компания Sackett-Williams Lithographing Co. в Бруклине, штат Нью-Йорк,

Компания Carrier быстро решила, что способом контроля влажности в помещении является контроль точки росы поступающего вентиляционного и подпиточного воздуха. Это то, что он сделал для этого проекта, который, по мнению многих, помог ускорить более широкое внедрение технологии механического охлаждения для кондиционирования воздуха в зданиях в Соединенных Штатах.

Интересно, что уровень контроля влажности в помещении, выбранный для этого проекта, был точкой росы 53 F — мало чем отличается от того, к чему вернулись публикации ASHRAE, Федеральной службы общественных зданий и Агентства по охране окружающей среды столетие спустя. Обстоятельства и конкретные проблемы изменились совсем немного за 100 лет. Но, по-видимому, осушение вентиляционного воздуха и поддержание точки росы в помещении ниже 55 F остается хорошей идеей.

Информация об авторе

Гарриман является директором по исследованиям в Mason-G Рант Консалтинг. Он является заместителем председателя Технического комитета ASHRAE 1.12 — Управление влажностью в зданиях, а в 2003 году он был председателем Специального президентского комитета ASHRAE по плесени внутри помещений. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Comment* Name * Email *