Норма влажности воздуха в квартире: способы измерения и регулирования до «здоровой отметки»

Характеристики влажности воздуха. Величины, характеризующие содержание водяного пара в атмосфере

Влажность воздуха – это содержание водяного пара в воздухе. В нижних слоях атмосферы всегда содержится водяной пар. Как и всякий газ, он обладает упругостью (парциальным давлением). Парциальное давление может быть измерено в миллиметрах ртутного столба (мм рт, ст.), миллибарах (мб) и гектопаскалях (гПа). Предельным значением парциального давления водяного пара, находящегося в воздухе, является парциальное давление насыщенного пара, называемое также упругостью насыщения.

Упругость насыщения растет с температурой, то есть при более высокой температуре воздух способен содержать больше водяного пара, чем при более низкой температуре.

Например, при температуре 20°С она составляет 23,4 мб (17,5 мм рт. ст.), а при температуре -20°С она равна 1,3 мб (1,0 мм рт. ст.). Максимально возможное количество пара, которое может содержаться в воздухе, зависит от упругости насыщения и, следовательно, от температуры воздуха.

Влажность воздуха количественно выражается следующими характеристиками. Упругость пара е – парциальное давление водяного пара, находящегося в воздухе при данной температуре, выражается в миллиметрах ртутного столба, миллибарах или гектопаскалях

E’ = A·(t-t’)·P, (5.1)где Ε’ – упругость насыщающего пара при температуре смоченного термометра; А – коэффициент, зависящий от скорости ветра (для станционного психрометра А = 0,0007947); t – температура сухого термометра; t’ – температура смоченного термометра; P – атмосферное давление.

Абсолютная влажность α – количество водяного пара в граммах, содержащееся в 1 м куб. воздуха

Относительная влажность ƒ – отношение упругости пара к упругости насыщения Ε при данной температуре, выраженное в процентах:

При неизменной упругости пара с понижением температуры относительная влажность увеличивается, а с повышением температуры – уменьшается.

Дефицит упругости d, или недостаток насыщения, – разность между упругостью насыщения при данной температуры и фактической упругостью пара:

d = Е — е. (5.4)

Дефицит упругости, как и сама упругость, выражается в миллибарах, миллиметрах ртутного столба, гектопаскалях. При увеличении относительной влажности дефицит упругости уменьшается, а при ƒ = 100% становится равными нулю. Следует отметить, что Ε зависит от температуры воздуха, а е – от содержания в нем водяного пара. Поэтому дефицит упругости является комплексной характеристикой, выражающей условия температуры и влажности воздуха.

Точка росы t_d – это температура, при которой содержащийся в воздухе водяной пар достигает насыщения. Например, при t° = 27° упругость пара 23,4 мб и воздух не является насыщенным. Чтобы он стал насыщенным, нужно было бы понизить его температуру до +20°. Эта температура +20° в данном случае и является точкой росы для воздуха. При насыщении точка росы равна фактической температуре.

Как рассчитать относительную влажность воздуха

Методика определения параметров микроклимата на рабочих местах производственного персонала

Параметры микроклимата в лабораторной работе определяются следующим образом:

1. Произвести замеры температуры воздуха в помещении по «сухому» и «влажному» термометрам психрометра Ассмана, tсфи tвфсоответственно, результат записать в графу «фактические значения» протокола.

Определить по барометру барометрическое давление, В (мм. рт. ст.).

3. Определить скорость движения воздуха на рабочем месте Сф с помощью чашечного анемометра с цифровым табло.

Определить период года с учётом заданной по варианту среднесуточной наружной температуры (если tнар> +10 С, то период года тёплый,если tнар < +10 С, то период года холодный).

5. Определить категорию тяжести труда, используя данные по варианту о величине энергозатрат рабочего при выполнении заданного вида работ (табл.2.1).

Таблица 2.1

Определить избытки явного тепла Qизб в помещении по формуле:

, (2.3)

где QИЗБ – избытки явного тепла, (кДж/ч·м3);

QЯВН – явное тепло в цехе, (кДж/ч);

QПОТ – теплопотери помещения, (кДж/ч);

VПОМЕЩ – объем помещения, м3.

Перевести избытки явного тепла в :

. (2.4)

8. Определить категорию помещения по тепловому режиму, т. е.

по избыткам явного тепла , если:

³ 23 Вт/м3 то помещение «горячее»;

< 23 Вт/м3 то помещение «холодное».

Рассчитать абсолютную влажность воздуха А, (г/м3) по формуле 2.2.

10. Рассчитать относительную влажность воздуха в помещении j, % по формуле 2.1.

Максимальная влажность воздуха при температуре воздуха в помещении по «влажному» термометру (г/м3) представлена таблица 2.2.

Таблица 2.2

Определить по ДСН 3.3.6.042-99 требуемые значения температуры tн, относительной влажности jн, скорости движения воздуха на рабочем месте Сн (приложение А.2). Нормативные значения параметров микроклимата выбираются в зависимости от периода года, категории тяжести труда, а также категории помещения по тепловому режиму. Так, если помещение «горячее», то принимаются значения из графы «допустимая», если помещение «холодное», то принимаются значения из графы «оптимальная». Постоянные рабочие места соответствуют лёгкой категории работ (1а, 16), непостоянные рабочие места – средней и тяжёлой категориям работ (ІІа, ІІб, III).

Полученные данные занести в таблицу протокола в графу «нормативное значение».

12. Сравнить нормативные данные с фактическими. Сделать вывод о соответствии микроклимата производственного помещения нормативным значениям по ГОСТ 12.1.003-88 и ДСН 3.3.6.042-99.

Влажность воздуха в квартире: норма содержания воды для комфортных условий жизни

Оптимальный уровень влажности воздуха – это одна из составляющих, обеспечивающих комфортные климатические условия для проживания человека. Причем для каждого из помещений, в зависимости от его назначения, предусмотрен свой микроклимат. Чаще всего люди заботятся о температуре и качестве воздушных масс в доме, забывая об этом показателе. Но именно количество молекул воды (пара) в составе воздуха влияет на восприятие температуры телом человека, на сохранность обстановки в помещении и состояние растений.

Увлажнители воздуха представляют собой бытовые приборы для поддержания оптимального уровня влажности

Отклонение от нормы возможно, как в зимнее время года, так и в теплый период. В обоих случаях недостаток или переизбыток влажности влечет за собой ухудшение здоровья людей, состояния растений и порчу мебели, отделки и т.п.

Какой должна быть влажность в квартире (усредненные показатели для основных помещений):

Такие помещения, как кухня, ванная и санузел всегда будут иметь повышенный уровень влаги, поэтому норматив для этих комнат выше, чем для других помещений.

В ванной комнате, где имеется непосредственный контакт с водой, показатель влажности выше

Какие последствия влечет отклонение от нормы влажности в квартире: пересушенный воздух

Когда включаются батареи, воздух в помещениях становится пересушенным. Вследствие этого у жильцов раздражается слизистая оболочка горла и носовой полости. Наблюдается пересыхание волос и кожных покров. При нарушении нормы влажности в жилом помещении образуется статическое электричество, поднимающее частицы пыли в воздух. Этот процесс может стать основой для распространения микробов и пылевых клещей.

Чрезмерная сухость помещения влечет за собой множество негативных последствий:

• снижение эластичности кожных покровов, ногтей и волос — в результате этого появляется дерматит, шелушения, микротрещины и преждевременные морщины;
• пересыхание слизистой глаз – появляется покраснение, неприятный зуд и ощущение инородных тел («песка»);
• кровь густеет – из-за этого замедляется циркуляция кровотока, у человека появляется слабость, головные боли. Наблюдается снижение работоспособности, сердце подвергается увеличенным нагрузкам и быстрее изнашивается;
• повышается вязкость кишечного и желудочного сока – работа пищеварительной системы существенно замедляется;

О том, что воздух в квартире сухой, подскажут начинающие подсыхать кончики листьев растений

• сухость дыхательных путей – в результате этого ослабляется локальный иммунитет, повышается вероятность появления простудных и инфекционных заболеваний;
• снижается качество воздуха – в составе воздушных масс концентрируется большое количество аллергенов, которые при норме влажности воздуха в помещении связываются частицами воды.

Какие последствия влечет превышение нормы влажности в помещении

Переизбыток воды также может быть опасен для человека, поэтому многие люди задумываются, какая влажность воздуха считается нормальной в квартире и каким образом удерживать климатические условия в рамках этого показателя. Повышенное содержание водяного пара в комнате становится прекрасной средой для размножения грибков, плесени и вредных бактерий.

При повышенной влажности воздуха в помещении появляется плесень и сырость

В таких условиях возникает множество проблем:

1. Увеличивается частота и тяжесть респираторных заболеваний – такие болезни, как бронхит, насморк, аллергия и астма становятся хроническими, трудно поддаются лечению.
2. Микроклимат в комнатах становится неприемлемым для жизни – люди ощущают сырость или духоту в помещениях.
3. Теряется ощущение свежести – выделения размножающихся патогенных организмов вызывают появление неприятных запахов.
4. Увеличивается время сушки постиранного белья.

Повышенный показатель влажности воздуха в квартире также вреден для обстановки. Растения начинают загнивать, на потолке и стенах появляется плесень, деревянные поверхности подвергаются деформационным изменениям. Книги и другие изделия из бумаги меняют структуру.

Переизбыток влажности влечет за собой порчу мебели и отделочных материалов

Точка росы

Ещё раз остановимся на таком важном значении как точка росы. Это значение весьма важно для многих аспектов жизни человека и в том числе в метеорологии

Напомним, что метеорология — это наука изучающая погоду. Метеорологам её важно знать, в том числе, для прогнозирования осадков. Метеорологи, зная прогнозируемую температуру воздуха для определённого региона и другие необходимые метеорологические параметры, могут прогнозировать вероятность осадков. При этом необходимо понимать — 100% относительная влажность ещё не означает, что обязательно будут осадки

Это значение весьма важно для многих аспектов жизни человека и в том числе в метеорологии. Напомним, что метеорология — это наука изучающая погоду

Метеорологам её важно знать, в том числе, для прогнозирования осадков. Метеорологи, зная прогнозируемую температуру воздуха для определённого региона и другие необходимые метеорологические параметры, могут прогнозировать вероятность осадков. При этом необходимо понимать — 100% относительная влажность ещё не означает, что обязательно будут осадки.

Влажность и охлаждение ветром

Ощущение температуры, то есть реакция нашего тела на погодные условия, варьируется в зависимости от температуры, состояния неба, высоты над уровнем моря, на которой мы находимся, ветра, расстояния до моря, а также относительной влажности. Например, даже если небо чистое, если термометр показывает 20ºC, а влажность составляет 5%, у нас будет ощущение 16ºC. Напротив, при реальной температуре 33ºC и влажности 80% ощущение будет 44ºC.

Как видим, чем выше процент, тем больше тепла у нас будет; и чем ниже тем холоднее, поэтому часто, когда мы переезжаем в новое место, нас поражает температура, показанная термометром.

На этом мы закончили. Надеемся, вы узнали много нового об этой интересной и повседневной теме, как влажность.

Примечания[править | править код]

1. Perry, R.H. and Green, D.W, (2007) Perry’s Chemical Engineers’ Handbook (8th Edition), Section 12, Psychrometry, Evaporative Cooling and Solids Drying McGraw-Hill, ISBN 978-0-07-151135-3
2. . Encyclopaedia Britannica. Дата обращения: 15 февраля 2018.
3. . Transport Information Service of the German Insurance Association. Дата обращения: 15 февраля 2018.
4. Дефицит влажности //  :  / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
5. Seidel, Dian  (недоступная ссылка). National Oceanic and Atmospheric Administration. National Oceanic and Atmospheric Administration. Дата обращения: 17 ноября 2019.
6. . www.lung.ca. Дата обращения: 14 марта 2018.
7. . AirBetter.org (3 августа 2014).
8. .

Что такое влажность воздуха и её роль для человека

Для того чтобы двигаться дальше, нужно определиться с тем, что подразумевается под термином «влажность воздуха». Это концентрация водяного пара в воздухе, которая определяется несколькими величинами. Вода, испаряющаяся при нагревании с поверхности земли, озёр, рек, морей и океанов, попадает в атмосферу и собирается в нижних слоях тропосферы. Влажность бывает абсолютной и относительной. Абсолютная (от лат. absolutus — полный) – выражается массой водяного пара на 1 м³ воздуха и исчисляется в граммах. Чем выше температура воздуха, тем больше показатель абсолютной влажности из-за увеличения количества испаряемой воды.

Расчёт абсолютного уровня влажности

Относительная – отношение массы водяного пара в воздухе к максимально допустимому значению, которое может содержаться при той же температуре. Данный показатель исчисляется в процентах. Так, например, если относительная влажность составляет 80%, то значит, что в воздухе содержится 80% пара, который может вместиться при определённой температуре. Для человека оптимальное значение составляет 40−75%, и при отклонении от этих показателей наблюдается ухудшение самочувствия.

Формула расчёта относительной влажности

Правильный расчёт концентрации влаги в воздухе необходим не только для составления метеопрогнозов, но и для организации хранения картин и книг, лечения некоторых заболеваний, а также для орошения полей.

Приборы для измерения влажности

Приборы, с помощью которых можно измерять влажность, называют гигрометрами. Есть несколько типов таких приборов: волосные, конденсационные, психрометрические.

Волосной гигрометр

В волосном гигрометре используют свойство волоса изменять свою длину при изменении влажности. Чем больше влажность воздуха, тем длиннее становится волос. Обычно используют волосок из конской гривы, либо длинный человеческий волос. Один конец волоса закреплен на корпусе прибора, а другой прикрепляется к стрелке (рис. 1). По шкале прибора можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 1. Волосной гигрометр состоит из шкалы, поворотного механизма со стрелкой и волоса

Конденсационный гигрометр

Конденсационный гигрометр по точке росы помогает определить абсолютную влажность воздуха.

Сначала определяют точку росы с помощью встроенного в прибор термометра. Затем, по таблице, содержащей плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах, определяют абсолютную влажность воздуха.

При известной температуре воздуха и абсолютной влажности можно дополнительно вычислить относительную влажность воздуха.

Устройство конденсационного гигрометра представлено на рисунке 2.

В небольшую металлическую коробку, встроена трубка с грушей и термометр. Передняя тонкая стенка коробки отполирована, чтобы на ней удобнее было наблюдать конденсацию капелек воды. Металлическое кольцо, придающее жесткость тонкой передней стенке, прикреплено через прокладку для теплоизоляции.

Рис. 2. Конденсационный гигрометр содержит термометр и грушу, погруженные в емкость с быстро испаряющейся жидкостью, емкость имеет полированную стенку, на которой может конденсироваться вода из воздуха

Используют прибор так: Наливают в коробку быстро испаряющуюся жидкость (спирт, эфир и т. п.), и продувают грушей воздух через коробку. Тем самым, вызывают быстрое испарение жидкости и понижение температуры в коробке. При этом на полированной передней стенке коробки появляется роса. А термометр позволяет измерить температуру, при которой роса конденсировалась. Появление росы говорит о том, что пар стал насыщенным.

Абсолютную влажность воздуха определяют по таблице, в которой содержится плотность и парциальное давление водяного пара при различных температурах.

Психрометрический гигрометр

Такой прибор для измерения относительной влажности сокращенно называют психрометром. Он состоит из двух одинаковых термометров, закрепленных на держателе (рис. 3). Нижняя часть одного из термометров погружена в небольшую емкость, содержащую несколько миллилитров воды. Обычно на корпус этого прибора наносят психрометрическую таблицу. Благодаря этой таблице, считав показания двух термометров, можно определить относительную влажность воздуха.

Рис. 3. Психрометрический гигрометр состоит из сухого и влажного термометров

Самодельный психрометр

Чтобы изготовить самодельный психрометр, нужно взять два одинаковых бытовых спиртовых термометра.

В нижней части каждого термометра присутствует шарик с жидкостью. Эта жидкость расширяется при возрастании температуры. Излишки жидкости из шарика поднимаются по тонкой трубке, рядом с которой нанесены деления температурной шкалы. Обычно в качестве такой жидкости используют подкрашенный спирт (спиртовой термометр), или ртуть (ртутный термометр).

Шарик одного из термометров нужно обернуть кусочком ваты, или небольшой тряпочкой, смоченной водой комнатной температуры. Этот термометр договоримся называть «влажным».

Со вторым термометром ничего делать не нужно. Этот термометр будем называть «сухим».

Расположим эти термометры неподалеку один от другого. Спустя несколько минут самодельный психрометр будет готов к измерениям влажности.

Нам известно, что температура жидкости уменьшается при испарении (ссылка). Поэтому, показания влажного термометра всегда будут меньше показаний сухого термометра. Чем суше воздух, тем больше будет разница между показаниями термометров. Потому, что в сухом воздухе скорость испарения (ссылка) воды возрастает.

Запишем показания сухого и влажного термометров. Относительную влажность воздуха можно найти с помощью психрометрической таблицы.

Как снизить влажность воздуха

Высокая влажность – не менее серьёзная проблема для жильцов. Плесень на стенах, конденсат на окнах, долго не высыхающий пол после уборки, быстро гниющие продукты – это не полный список проблем. Чтобы улучшить ситуацию, необходимо:

• Применять осушители. Это устройства, поглощающие частички влаги из воздуха. Частично с их работой справляются кондиционеры.
• Обеспечить хорошую вентиляцию. Чтобы из квартиры выходил лишний сырой воздух, необходимо регулярно их прочищать.
• Не сушить бельё на жилой территории. Лучше делать это на улице или балконе.
• Открывать окна в солнечную погоду, не занавешивать шторами. Солнечные лучи помогают влаге быстрее испариться.

Другие важные факты

Газ в этом контексте называется насыщенным, когда давление водяного пара в воздухе находится при равновесном давлении пара для водяного пара при температуре смеси газа и водяного пара; жидкая вода (и лед при соответствующей температуре) не теряет массу из-за испарения при воздействии насыщенного воздуха. Это также может соответствовать возможности образования росы или тумана в пространстве, в котором отсутствует разница температур между его частями, например, в ответ на снижение температуры. Туман состоит из очень мельчайших капель жидкости, которые в основном удерживаются в воздухе за счет изостатического движения (другими словами, капли падают в воздухе с конечной скоростью, но, поскольку они очень малы, эта конечная скорость тоже очень мала, поэтому не посмотрите на нас, как будто они падают, и кажется, что их держат в воздухе).

Заявление о том, что относительная влажность ( RH  %) никогда не может быть выше 100  %, хотя и является довольно хорошим ориентиром, не является абсолютно точным без более сложного определения влажности, чем приведенное здесь. Образование облаков, при котором частицы аэрозоля активируются с образованием ядер конденсации облаков , требует перенасыщения воздушной посылки до относительной влажности чуть выше 100  %. Один из примеров меньшего масштаба можно найти в камере Вильсона в экспериментах по ядерной физике, в которой для выполнения своей функции индуцируется состояние пересыщения.

Для данной точки росы и соответствующей ей абсолютной влажности относительная влажность будет изменяться обратно пропорционально, хотя и нелинейно, с температурой . Это связано с тем, что парциальное давление воды увеличивается с ростом температуры — принцип работы всего, от фенов до осушителей .

Из-за растущего потенциала более высокого парциального давления водяного пара при более высоких температурах воздуха, содержание воды в воздухе на уровне моря может достигать 3% по массе при 30 ° C (86 ° F) по сравнению с не более чем примерно 0,5. % по массе при 0 ° C (32 ° F). Этим объясняется низкий (при отсутствии мер по добавлению влаги) влажность в отапливаемых конструкциях зимой, что приводит к сухости кожи , зуду в глазах и сохранению статических электрических зарядов. Даже при насыщении (100% относительная влажность) на открытом воздухе нагрев проникающего наружного воздуха, поступающего в помещение, увеличивает его влагоемкость, что снижает относительную влажность и увеличивает скорость испарения с влажных поверхностей в помещении (включая тела людей и домашние растения).

Точно так же летом во влажном климате большое количество жидкой воды конденсируется из воздуха, охлаждаемого в кондиционерах. Более теплый воздух охлаждается ниже точки росы, а избыток водяного пара конденсируется. Это то же самое явление, при котором капли воды образуются на внешней стороне чашки с ледяным напитком.

Полезное практическое правило состоит в том, что максимальная абсолютная влажность удваивается на каждые 20 ° F (11 ° C) повышения температуры. Таким образом, относительная влажность будет падать в 2 раза на каждые 20 ° F (11 ° C) повышения температуры, при условии сохранения абсолютной влажности. Например, в диапазоне нормальных температур воздух с температурой 68 ° F (20 ° C) и относительной влажностью 50% станет насыщенным при охлаждении до 50 ° F (10 ° C), его точки росы и 41 ° F (5 ° C). ° C) воздух с относительной влажностью 80%, нагретый до 68 ° F (20 ° C), будет иметь относительную влажность всего 29% и будет казаться сухим. Для сравнения, стандарт теплового комфорта ASHRAE 55 требует, чтобы системы, предназначенные для регулирования влажности, поддерживали точку росы 16,8 ° C (62,2 ° F), хотя нижний предел влажности не установлен.

Водяной пар является более легким газом, чем другие газообразные компоненты воздуха при той же температуре, поэтому влажный воздух будет подниматься вверх за счет естественной конвекции . Это механизм, стоящий за грозами и другими погодными явлениями. Относительная влажность часто упоминается в прогнозах погоды и отчетах, так как это показатель вероятности выпадения росы или тумана. В жаркую летнюю погоду он также увеличивает видимую температуру для людей (и других животных ), препятствуя испарению пота с кожи при повышении относительной влажности. Этот эффект рассчитывается как индекс тепла или humidex .

Устройство, используемое для измерения влажности, называется гигрометром ; тот, который используется для регулирования, называется гигростатом , а иногда и гигростатом . (Это аналогично с термометром и термостатом для температуры, соответственно)
.