§2.4. Гигрометры. Гигрометрия.

Влажность воздуха — важный параметр комфортности помещения,актуальна проблема влажности и для строительных материалов (засыпки в ограждающих конструкциях). Для определения влажности атмосферного воздуха разработаны приборы — гигрометры,работающие на различных физических и химических принципах.

Все виды гигрометров можно привести к одному из следующих типов: химические поглощательные (всасывающие), психрометры и сгустительные (конденсационные). При оценке влажности воздуха определяют одну из следующих величинютносительную влажность /, точку росы t_d или абсолютную влажность (химические гигрометры).

Для измерения относительной влажности значительное распространение получили:

• волосяной гигрометр, был предложен Соссюром. Измерение влажности основано на том, что обезжиренный волос удлиняется или укорачивается в зависимости от степени увлажнения вохдуха. Точность измерения относительной влажности волосяным гигрометром не очень велика, а кроме того загрязнение волоса с течением времени ухудшает чувствительность прибора.

• психрометры. Первая идея устройства принадлежит Лесли, а исполнение Августу. В последующем были придуманы различные видоизменения психрометра Августа. Принцип работы прибора основан на том, что показания двух термометров, один из которых находится в воздухе (сухой), а ртутный шарик второго увлажнен (влажный), различны. Испарение воды с поверхности влажного термометра приводит к понижению его температуры по сравнению с сухим. По величине разности температур сухого и влажного термометров судят о значении относительной влажности.

Для экспресного анализа относительной влажности сыпучих материалов разработаны многочисленные устройства с использованием электронных схем.

Сгустителыше гигрометры позволяют определять точку росы воздуха посредством его охлаждения и повышения относительной влажности воздуха до 100%. Первые гигрометры для этой цели были построены Даниелем и Реньо. Модификации гигрометров Даниеля используются и поныне. О выпадении росы судят визуально, наблюдая две полированные металлические поверхности, одна из которых охлаждается. В момент выпадения росы поверхность охлаждаемой пластинки мутнеет. Показания термометра, связанного с этой пластинкой, отождествляют с температурой точки росы t_d.

Устройство современного сгустительного гигрометра, где в качестве датчика используется р — п переход а затем сишал усиливается электронными схемами, описано в ( 3 ] Датчики и устройства для определения абсолютной и относительной влажности приведены также в [ 4 ].

§2.5. Оценка влажностного состояния ограждающих стен.

В задачу качественной оценки влажностного состояния стены входит определение расположения зон, в которых наиболее вероятно ожидать промерзания, капельного либо сухого состояния. В зависимости от темперагурно — влажностных условий вне и внутри помещения указанные зоны могуг простираться на всю толщу стены либо сосуществовать в различных сочетаниях между собой.

Для пояснения принципов оценки влажностного состояния в качестве примера рассмотрим однослойную стену из капиллярно — пористого материала. Допустим, что

• распределение температуры от внешней к внутренней поверхности линейное;

• давление насыщенного пара Н₂0 в поперечном сечении растет от внешней к внутренней поверхности в соответствии с увеличением температуры по зависимости вида (3.1);

• при одинаковом значении относительной влажности вне и внугри помещения величины парциальных давлений Н₂0 различны Р <Р„.

и В

• распределение парциального давления пара по толщине стены линейное.

На рис.II.5а допущения отражены в виде графических зависимостей для осенне-зимних условий. В примере точка А( t°, f%) отражает значение температуры наружной поверхности и отно­сительной влажности воздуха вблизи нее,точки В (t°,(%) аналогично

*20 -Ю О 10 30

Рис.II,5 К оценке влажностного состояния стены.

показывают температуру внутренней поверхности и относительную влажность воздуха. Прямые вида АВ_| характеризуют линейную зависимость величины парциального давления пара по сечению стены. Зависимость давления насыщенного пара —кривая P_ijnc.

Из рис. И.5а можно видеть, что:

• при низких значениях относительной влажности наружного воздуха из точки А можно провести большое число прямых.не касающихся кривой Р_(мс . Стена по всей толщине содержит лишь ненасыщенный водяной пар и ее состояние характеризуют как сухое;

• из точки А можно провести лишь одну прямую, касающуюся кривой Р_|мс в точке С. Ордината точки В₂, лежащей на этой прямой, показывает нижнее (f_|mjJ значение относительной влажности воздуха в помещении,при котором в сечении стены появляется вода в капельном виде. Абсцисса точки С позволяет определить положение плоскости в стене, на которой будет происходить конденсация паров и в последующем формироваться зона капельного состояния,если относительная влажность внутри помещения станет больше, чем f _)мж;

прямая вида АВ₃ не может быть реализована, так как для участка ДЕ это означало бы, что Р₍ > Р . Истинный ход изменения парциального давления при относительной влажности в помещении соответствующей точке В — кривая ACFB₃ . Абсциссы точек С и Г определяют температуры толщи стены в интервале,между которыми наблюдается переувлажнение стены — капельное состояние, либо сосуществование зон промерзания и капельного состояния. Положение •F определяется точкой касания прямой,проведенной из В₃ к кривой насыщения. Абсцисса точки F определяет температуру точки росы в толще стены со стороны помещения.

Таким образом, по заданным значениям температур и влажностей на внешней и внутренней поверхностях однослойной стены можно определить температуры t₍, t^,

Перенос значений температур, заданных и найденн ix по графикам (рис.II.5а) на схему стены в координатах (t °,х) позволяет указать вероятное расположение в стене отдельных зон (рис.II.56). Более точное указание расположения отдельных зон усложняется из-за сдвига равновесия между жидкостью и насыщенным паром, отмеченного ранее в §2.3, а также значительной инерцией процесса установления реального равновесия.