Почему зимой влажность меньше?

Всем известно, что с приходом холодов влажность в квартирах начитает неизменно падать. При этом даже если на улице около нуля и идёт дождь, туман и вообще невероятная сырость - влажность в квартире, как ни проветривай, всё равно не поднимается выше 23%.

Как мы знаем, влажность воздуха для комфортной жизни должна быть около 50 - 55%. Если влажность меньше - начинаются всякие неприятные последствия: сухость кожи, повышенная статика, слезятся глаза, обостряются алергии на домашнюю пыль. Понижение влажности воздуха ниже 30 % вызывает усиленное испарение влаги с кожи и слизистых оболочек, появляется неприятное ощущение сухости во рту и в горле, кожа покрывается микротрещинами, увеличивается заболеваемость. Особую важность правильная влажность приобретает тогда, когда в доме появляется маленький ребёнок. Позволю себе процитировать всем известного Комаровского: " Актуальность этого параметра исключительно высока именно для детей, и связано это с особенностями терморегуляции младенцев. Выдыхаемый воздух имеет температуру тела и влажность 100%. Чем суше вдыхаемый воздух - тем больше жидкости тратит организм ребёнка на его увлажнение. Для младенца даже небольшая потеря жидкости существенно нарушает работу всех систем и органов. Последствия этих нарушений - опрелости, покраснения кожи, боли в животике (густые из-за нехватки жидкости кишечные соки с трудом способны перевариать еду), сухие корочки в носу, затрудняющие дыхание (иногда даже сосать не может), и т.д. ... Чем суше воздух, тем выше вероятность возникновения проблем со здоровьем у малыша: пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей (покашливание, "хрюканье" носом), проблемы с кожей, сгущение крови и т.д.

Вывод очевиден: контроль над влажностью воздуха в помещении и поддержание её на должном уровне - важнейшая родительская задача!"

Итак, почему же при влажности на улице под 100% у нас в квартире едва набирается 23%?! Как ни странно - активное проветривание способствует лишь снижению влажности! Воздух, конечно, становится свежее, но влажность при этом не повышается.

Весь фокус кроется в парциальном давлении водяных паров. Воздух всегда содержит в себе некоторое количество влаги в виде пара и количество этой влаги зависит исключительно от температуры воздуха.

В зимнее время температура воздуха в помещении обычно бывает значительно выше температуры наружного воздуха. Если при этом предположить, что относительные влажности внутреннего и наружного воздуха будут одинаковыми, то упругость водяного пара внутри помещения окажется значительно более высокой, чем снаружи. Таким образом, в зимнее время наружное ограждение отапливаемых зданий разделяет две воздушные среды с одинаковым барометрическим давлением, но с разными значениями упругости (парциальными давлениями) водяного пара. Разность величин упругости водяного пара в обычных условиях легко может достигать 1300 Па, а в зданиях с повышенной температурой и высокой относительной влажностью воздуха может быть и значительно выше. Разность величин упругости водяного пара с одной и с другой стороны стены вызывает поток водяного пара через эту стену от внутренней его стороны к наружной. Это явление носит название диффузии водяного пара. Таким образом, в зимнее время водяной пар диффундирует через ограждение из помещения наружу. В летнее время при более холодном воздухе внутри помещения диффузия водяного пара может идти в обратном направлении, но это явление будет выражено значительно слабее вследствие меньшей разности температур и меньшей относительной влажности наружного воздуха. Поэтому обычно рассматривают диффузию водяного пара через ограждение в зимнее время. Одновременно с диффузией водяного пара через ограждение в обратном направлении, т. е. от наружной к внутренней стороне ограждения, диффундирует воздух. Причина диффузии воздуха - разность парциальных давлений газов, составляющих воздушную атмосферу, причем эти парциальные давления будут более высокими с наружной стороны ограждения из-за меньшего парциального давления водяного пара с этой стороны ограждения. В этом и заключается принципиальное различие между диффузией и воздухопроницаемостью. При воздухопроницании происходит движение всей массы газа под влиянием разности полных давлений, при диффузии полные давления газа одинаковы, различны только их парциальные давления. Следовательно, диффузия есть чисто молекулярное явление, состоящее как бы во взаимной замене молекул одного газа молекулами другого газа.

Теперь немного цифр для иллюстрации всего вышесказанного.

Если в нашем помещении +22°С и относительная влажность воздуха 55% - парциальное давление водяного пара составит 1454 Па. Допустим, на улице у нас будет 0°С, дождь, слякоть, туман и 100% влажность. Используя мой калькулятор в статье про росу (не могу в блог вставить флеш-приложение) легко вычислить парциальное давление водяного пара на улице - 611 Па. Всего-то 611 Па! Получается у нас разность парциальных давлений 843 Па. Под действием этой разности пар на молекулярном уровне просачивается сквозь стену, и чем более "дышащие" у нас стены, тем быстрее мы теряем влагу!

Количество влаги, проходящей через 1 м² стены за единицу времени характеризуется плотностью потока водяного пара через конструкцию и может быть посчитано по формуле:

P = (ев - ен) · μ / b

Например, если у нас стена утеплена каменной ватой с коэффициентом паропроницаемости μ = 0,3 мг/м·ч·Па толщиной 0,15 м, то Р = (1454 - 611) · 0,3 / 0,15 = 1686 мг / м² · ч

За сутки каждый квадратный метр стены выведет наружу по 40,5 г воды. Не сложно увидеть, что чем больше разница температур, тем больше разница парциальных давлений, и тем больше влаги будет диффундировать из помещения наружу, даже если снаружи уже все 100% влажности. Влага просто будет выпадать росой на наружней повержности стены. До какого предела может опуститься влажность в помещении?

Допустим, на улице у нас 0°С и относительная влажность 80%. Калькулятор показывает, что давление водяного пара при таких условиях составит 489 Па. Пар будет диффундировать через стены до тех пор, пока давления с обоих сторон стены не уравняются. Наше помещение вряд-ли сможет повлиять на влажность воздуха в атмосфере вокруг, поэтому представим, что давления пара уравнялись, и стали равны 489 Па внутри и снаружи. Но при температуре внутреннего воздуха +22°С и парциальном давлении 489 Па относительная влажность составит 18,5%.

При длительных морозах -10°С влажность в помещении легко может упасть до 7% !

Каковы же источники влаги в помещении? В первую очередь источником влаги является сам человек! Один взрослый человек выделяет до 3 литров влаги в сутки (это не считая туалета!). Вот список некоторых источников и их продуктивность:

Что же делать?

- Делать по возможности недышащие стены - это благоприятно как для вашего здоровья, так и для биологических и теплотехнических характеристих самих стен.

- По возможности поддерживайте температуру в помещении + 18 ... +20°С (а не +28°С) - это полезно для вашего здоровья и особенно для детей, а так-же позволит сократить расходы на отопление и лекарства. А ещё снизит парциальное давление пара в помещении и уменьшит его диффузию через стены наружу, повысив влажность внутри на 5 ... 10%!

- Приобретите увлажнитель - это не очень дорогая штуковина. Влажная уборка, честно говоря, значительно эффективнее многих увлажнителей и ионизаторов вместе взятых.

- Комнатные растения обычно требуют регулярного полива и опрыскивания водой - полезно, приятно и красиво.