Калькулятор точки росы и анализ риска конденсации онлайн

Точка росы — это один из важнейших, но часто игнорируемых параметров микроклимата. Это температура, до которой должен охладиться воздух, чтобы содержащийся в нем водяной пар начал конденсироваться, превращаясь в воду (росу).

Почему это критически важно? Если температура любой поверхности в вашем доме (внутреннего угла, откоса окна, трубы) опустится ниже точки росы, на этой поверхности образуется влага. Эта влага — прямая дорога к появлению плесени, грибка, порче отделочных материалов и, в конечном итоге, разрушению конструкций.

Данный калькулятор — это профессиональный инструмент, который вычисляет точку росы, абсолютную влажность, а также анализирует риск выпадения конденсата на ваших поверхностях, помогая предотвратить дорогостоящие проблемы.

Инструкция по использованию калькулятора

Калькулятор состоит из двух блоков. Первый вычисляет физические параметры (точку росы, абс. влажность), второй — дает практическую оценку риска.

1. Расчет параметров воздуха

1. Температура воздуха (°C): Возьмите обычный комнатный термометр и измерьте температуру в центре комнаты (не у окна или батареи). Введите значение.
2. Относительная влажность (%): Используйте бытовой гигрометр или психрометр. Это критически важный параметр. Нормативная влажность для жилых помещений зимой (по ГОСТ 30494-2011) — 30-45%.
3. Нажмите «Рассчитать». Калькулятор покажет:
   • Точка росы (T_d): Главный результат. Это температура, при которой влага начнет выпадать.
   • Абсолютная влажность (г/м³): Инженерный параметр, показывающий, сколько граммов воды содержится в 1 кубометре воздуха.
   • Точка инея: Если T_d или T воздуха ниже нуля, появится сообщение о риске кристаллизации влаги (инея).

2. Анализ риска конденсации

Этот блок необязателен, но он — самый важный для практики. Он отвечает на вопрос: «А у меня дома будет плесень?»

1. Температура поверхности (°C): Этот параметр нельзя «угадать». Его нужно измерить. Лучший инструмент — инфракрасный термометр (пирометр).
2. Направьте пирометр на самое холодное, по-вашему, место:
   • Нижний угол наружной стены
   • Стык стены и подоконника
   • Поверхность оконного откоса
   • Само оконное стекло (в нижней части)
3. Введите измеренное значение в поле «Температура поверхности».
4. Нажмите «Рассчитать». Калькулятор сравнит T_пов с T_d и выдаст вердикт (текстом и на графике):
   • Зеленый (Риск низкий): T_пов значительно выше T_d.
   • Желтый (Высокий риск): T_пов опасно близка к T_d.
   • Красный (Конденсация): T_пов равна или ниже T_d. Влага уже выпадает.

Объяснение методики расчета и формул

Калькулятор использует точные и общепринятые физические формулы для инженерных расчетов.

1. Расчет точки росы (T_d)

Мы используем формулу Магнуса-Тетенса. Расчет идет в два этапа:

A. Расчет парциального давления насыщенного пара (через gamma):
γ = (a · T / (b + T)) + ln(RH / 100)

B. Расчет точки росы (T_d):
Td = (b · γ) / (a - γ)

• T – Температура воздуха в °C.
• RH – Относительная влажность в %.
• ln – Натуральный логарифм.
• a = 17.625, b = 243.04 – Константы Магнуса (для T > 0°C).

2. Расчет Абсолютной влажности (AH)

Это фактическая масса водяного пара (в граммах) в одном кубическом метре воздуха. Мы рассчитываем ее по формуле, являющейся вариацией уравнения Клапейрона-Менделеева для водяного пара:

AH = 6.112 · e(17.67·T/(T+243.5)) · RH · 2.1674 / (273.15 + T)

• e – Экспонента (Math.exp).
• RH – Относительная влажность (как % / 100).
• T – Температура воздуха в °C.

3. Анализ риска (График)

Это простой, но эффективный логический анализ:

Tкрит = Td + 2

Мы используем «буфер» в 2°C, так как инженеры не рекомендуют, чтобы температура поверхности была «впритык» к точке росы. Это зона риска для роста плесени.

• ЕСЛИ Tпов ≤ Td — Опасно (Красная зона)
• ЕСЛИ Td < Tпов ≤ Tкрит — Риск (Желтая зона)
• ЕСЛИ Tпов > Tкрит — Безопасно (Зеленая зона)

Графический индикатор строит шкалу на основе этих трех зон и наглядно показывает, в какую из них попадает маркер вашей «T° Поверхности».

Подробные примеры расчетов

Пример 1: «Плачущие окна» (Типичная квартира)

Дано:
— Температура воздуха (T): 23°C
— Влажность (RH): 55%
— Температура поверхности (T_пов): +9°C (измерено на стекле)

Расчет:
1. Td (Точка росы) = 13.4°C
2. AH (Абс. влажность) = 11.3 г/м³
3. Tкрит = 13.4 + 2 = 15.4°C

Заключение:
Температура стеклопакета (T_пов) равна 9°C.
Поскольку 9°C < 13.4°C (T_пов < T_d), калькулятор выдаст вердикт: «КОНДЕНСАЦИЯ ГАРАНТИРОВАНА». Маркер T° Поверхности на графике попадет глубоко в красную зону.

Пример 2: «Зона риска» (Угол в комнате)

Дано:
— Температура воздуха (T): 21°C
— Влажность (RH): 45%
— Температура поверхности (T_пов): +9.5°C (измерено в углу)

Расчет:
1. Td (Точка росы) = 8.6°C
2. AH (Абс. влажность) = 8.4 г/м³
3. Tкрит = 8.6 + 2 = 10.6°C

Заключение:
Температура угла (T_пов) равна 9.5°C.
Поскольку T_пов (9.5°C) находится между T_d (8.6°C) и T_крит (10.6°C), калькулятор выдаст вердикт: «ВЫСОКИЙ РИСК». Воды еще нет, но маркер T° Поверхности попадет в желтую зону, где созданы условия для плесени.

Советы инженеру (и владельцу дома)

1. Точка росы — это 100% влажности. Плесень — это 80%. Это самый важный «экспертный» совет. Не нужно ждать видимой воды (100% RH на поверхности). Рост плесени (Aspergillus) начинается, когда относительная влажность на самой поверхности достигает 75-80% (Источник: Improved Model to Predict Mold Growth in Building Materials — H. Viitanen & T. Ojanen, VTT Technical Research Centre of Finland. Модель роста плесени на строительных материалах: отмечается, что RH > 75-80 % — критично для старта роста). Наш калькулятор использует упрощенный, но надежный буфер Td + 2°C (желтая зона) для индикации этой опасности.
2. Пирометр — ваш главный инструмент. Невозможно угадать температуру поверхности. Разница в 2-3 градуса — это разница между «безопасно» и «плесень». Купите ИК-термометр.
3. Измеряйте в «мостиках холода». Нет смысла измерять T_пов в центре стены. Теплопотери и промерзание всегда происходят в зонах геометрических (углы) или конструктивных (откосы, стыки плит, крепеж) мостиков холода.
4. Два рычага управления: T и RH. Чтобы уйти от конденсата, у вас два пути:
   • Повысить T_пов: Утеплить стену снаружи, заменить стеклопакеты, увеличить мощность радиатора под окном.
   • Понизить RH: Наладить вентиляцию (приток и вытяжку), использовать осушитель, не сушить белье в комнате.

FAQ (Часто задаваемые вопросы)

Q: Что такое Абсолютная влажность (г/м³)?
A: Это реальная масса воды в 1 кубометре воздуха. Относительная влажность (50%) — это «половина от максимума». Но максимум (100%) при +10°C (9.4 г/м³) и при +25°C (23 г/м³) — это совершенно разное количество воды. Абсолютная влажность (AH) показывает, сколько граммов воды «здесь и сейчас».

Q: В чем разница между точкой росы и точкой инея?
A: Это одно и то же явление, но при разных температурах. Если T_d > 0°C, то при охлаждении до этой температуры пар превратится в росу (воду). Если T_d < 0°C, то пар превратится в иней (лед), минуя жидкую фазу. Калькулятор предупреждает вас, если расчетное значение уходит в «минус».

Q: У меня нет воды, но есть черная плесень в углу. Почему?
A: См. «Советы инженеру». Плесень не пьет воду, она «дышит» влажным воздухом. Ей не нужен конденсат (100% RH), ей достаточно 80-85% RH на поверхности. У вас в углу T_пов, видимо, еще выше T_d, но уже достаточно низкая, чтобы создать локальную зону 80%+ влажности. Ваш случай — это желтая «Зона риска».

Q: Как понизить точку росы?
A: Точка росы — это, по сути, выражение абсолютной влажности в «градусах». Чтобы понизить T_d, нужно понизить абсолютную влажность (уменьшить количество граммов воды в воздухе). Самый эффективный способ — вентиляция (проветривание, замена влажного воздуха на сухой уличный) или осушитель.

Q: Поможет ли, если я сильнее включу батареи?
A: И да, и нет. Это повысит T_{воздуха}, что (при том же количестве пара) снизит относительную влажность (RH). Это также немного повысит T_пов (температуру стен). Это сдвинет вас от зоны риска. Но это не решает проблему источника влаги. Проветривание — более дешевое и правильное решение.

Интересные факты о точке росы

1. Точка росы — лучший индикатор комфорта. Относительная влажность обманчива. Но если точка росы T_d > 20°C, человек всегда будет чувствовать себя «как в бане», липко и некомфортно, независимо от температуры.
2. Contrails (Конденсационные следы от самолетов). Белые следы в небе — это искусственные облака. Горячий выхлоп двигателя насыщен водяным паром. На высоте, где воздух -30…-40°C, этот пар мгновенно охлаждается ниже точки росы (инея) и кристаллизуется.
3. «Потеют» трубы холодной воды. Летом, когда T_d в комнате +18°C, а вода в трубе +10°C, труба (T_пов) оказывается ниже T_d, и на ней выпадает обильный конденсат.
4. В пустыне и тундре может быть одинаковая T_d. В Аризоне (T=40°C, RH=10%) и в Мурманске (T=8°C, RH=100%) в воздухе одинаковое абсолютное количество влаги, и T_d будет одинаковой (около 8°C).
5. Дыхание на морозе. Ваш выдыхаемый воздух (T=36°C, RH=100%) имеет T_d около 36°C. Когда он попадает в уличный воздух (T=-10°C), он мгновенно охлаждается ниже T_d, и вы видите «пар».

Заключение

Контроль точки росы — это не академическая, а сугубо практическая задача. Это основа «здоровья» здания и комфорта жильцов. Игнорирование этого параметра приводит к плесени, болезням и разрушению дома. Используйте этот калькулятор и пирометр, чтобы диагностировать «зоны риска» до того, как они станут проблемой.

Нормативные документы

• ГОСТ 30494-2011 «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях». (Задает T_вн и RH).
• СП 50.13330.2024 «Тепловая защита зданий». (Регламентирует T_пов, требуя, чтобы она была выше T_d).

Рекомендуемая литература

1. Богословский В.Н. «Строительная теплофизика».
2. Фокин К.Ф. «Строительная теплотехника ограждающих частей зданий».
3. Improved Model to Predict Mold Growth in Building Materials — H. Viitanen & T. Ojanen, VTT Technical Research Centre of Finland

Официальный дисклеймер: Данный калькулятор предоставляет оценочные данные для анализа микроклимата. Результаты расчета не являются проектной документацией или основанием для судебных экспертиз. Для точной диагностики и устранения проблем с конденсатом рекомендуется обращение к сертифицированным инженерам-теплотехникам.