Kint 90% a relatív páratartalom, bent 60%. Ebből még nem állapítható meg, hogy a szellőztetés növeli vagy csökkenti a lakás nedvességét. A két levegő hőmérséklete is számít. Hideg időben a magas kültéri százalékhoz jóval kevesebb vízgőz tartozhat, mint a meleg szobában mért alacsonyabb százalékhoz.
A harmatpont- és szellőztetési kalkulátor a hőmérsékletet és a relatív páratartalmat együtt használja. A kültéri levegőt a beltéri hőmérsékleten is értékeli, majd saját légcsere-feltételezéseddel időbeli becslést készít. A számítás megértéséhez három mennyiséget érdemes világosan elválasztani: relatív páratartalom, abszolút páratartalom és harmatpont.
Mit viszonyít a relatív páratartalom?
A relatív páratartalom a tényleges vízgőznyomást az adott hőmérséklethez tartozó telítési vízgőznyomáshoz viszonyítja. Az RH rövidítés ugyanezt a mennyiséget jelöli. Ha a levegő hőmérséklete változik, a százalékos érték akkor is megváltozhat, amikor nem került hozzá új vízgőz.
A National Weather Service magyarázata részletesen tárgyalja a hőmérséklet, a relatív páratartalom és a harmatpont kapcsolatát. A lényeg a gyakorlati összevetéshez: két különböző hőmérsékletű levegőt a relatív százalék puszta sorrendje alapján nem lehet nedvesebbnek vagy szárazabbnak minősíteni.
Ez a fűtés hatását is érthetővé teszi. Ha a levegőt vízgőz eltávolítása nélkül melegíted, a relatív páratartalma csökkenhet. Ebből önmagában nem következik, hogy a helyiségből víz távozott. A százalék változását mindig a hőmérsékleti adattal együtt olvasd.
A harmatpont a felületek vizsgálatánál segít
A harmatpont azt a hőmérsékletet jelzi, amelyen a vizsgált levegő az alkalmazott feltételek mellett telítetté válik. Ha a levegővel érintkező felület eléri ezt a hőmérsékletet vagy hidegebb, páralecsapódás válhat lehetségessé. A harmatpont a levegő állapotát jellemzi; a fal felületi hőmérsékletét külön kell meghatározni.
A Vaisala mérési fogalomtára a harmatpontot és az abszolút páratartalmat külön paraméterként definiálja. Az utóbbi egysége jellemzően g/m³: adott térfogatú levegőben lévő vízgőztömeget fejez ki, a megadott hőmérséklet és nyomás mellett.
A magas relatív páratartalom, a nedves felület és egy épületszerkezeti probléma eltérő megfigyelés. A kalkulátor kondenzációs összevetést végezhet, de ebből a nedvesség eredete, a falazat állapota vagy a megfelelő javítási mód nem állapítható meg.
Számoljuk végig a 22 °C-os szobát
A szemléltető beltéri adat 22 °C és 60% RH. A kültéri adat 5 °C és 90% RH. A kalkulátor Magnus-közelítésével a beltéri vízgőznyomás körülbelül 15,82 hPa, a kültéri 7,85 hPa. Az abszolút páratartalmak a saját hőmérsékletükön körülbelül 11,62 és 6,11 g/m³.
A kültéri levegő beltéri hőmérsékletre hozott relatív páratartalma körülbelül 29,75%. Ez az összehasonlítható adat mutatja meg a szárítás irányát az állandó nyomású, nedvesség hozzáadása nélküli közelítésben. A kinti 90%-os levegő tehát ebben a példában csökkentheti a benti páratartalmat.
A beltéri harmatpont körülbelül 13,88 °C. Egy feltételezett 12 °C-os felület ennél hidegebb; egy 17 °C-os felület melegebb. A két eset eltérően viszonyul a kondenzációs feltételhez, miközben a szoba levegőjének mért hőmérséklete mindkét helyen 22 °C lehet.
A számok pontosságát a mérés bizonytalansága korlátozza. Ha a felület hőmérséklete és a számított harmatpont nagyon közel van egymáshoz, egy tizedfokos eltérésre nem érdemes biztos állapotminősítést alapozni. Hasznosabb több mérés, eltérő napszak és a hideg felületek külön megfigyelése.
Miért kell a levegőt azonos hőmérsékleten összevetni?
Az abszolút páratartalom térfogatra vonatkozik. Melegedéskor a levegő térfogata és sűrűsége is változhat, ezért eltérő hőmérsékleteken megadott g/m³-adatból óvatosan kell következtetni. A kalkulátor ezért a vízgőznyomást és a kültéri levegő beltéri hőmérsékleten számított RH-ját is megmutatja.
Nyáron fordított helyzet is előállhat: a meleg kültéri levegő egy hűvösebb helyiségben nagy relatív páratartalmat eredményezhet. A kinti százalék alacsonyabb értéke ilyenkor sem elegendő a döntéshez. Add meg mindkét hőmérsékletet, és vizsgáld a közös beltéri hőmérsékletre számított állapotot.
Ha a modell 100% feletti RH-értéket adna, a fizikai kondenzáció módosítaná a vízgőzmérleget. A kalkulátor jelzi ezt a tartományt. Az így kapott számot ne kezeld ténylegesen megvalósuló, stabil beltéri páratartalomként.
Mit jelent a légcsere, és hogyan kerül az idő a képletbe?
Az óránkénti légcsereszám azt írja le, hogy egy óra alatt a helyiség térfogatához viszonyítva mennyi levegő cserélődik ki. A jól kevert modellben az 1/óra légcsere egy óra alatt nem távolítja el az összes eredeti levegőt: a friss és a régi levegő közben keveredik.
A modell vízgőznyomása az idővel exponenciálisan közelít a kültérihez. Egy órás, 1/óra légcserénél a kezdeti eltérés körülbelül 36,8%-a marad meg. Fél óra után az eltérés körülbelül 60,7%-a marad fenn. A számok a keveredési feltevésből következnek, és nem egy bizonyos ablak által garantált teljesítményadatok.
Az előző 22 °C-os, 60%-os példában 1/óra feltételezett légcsere és 30 perc mellett körülbelül 48,10% RH adódik, ha a szoba hőmérséklete állandó, és közben nincs páratermelés. A valós szellőztetés során a helyiség lehűlhet, a légcsere változhat, a felületek pedig nedvességet adhatnak le.
Elérhető a kiválasztott páratartalom, és mit mond róla a modellidő?
A fenti téli példában a kültéri levegő 22 °C-ra hozott RH-ja pontosabban 29,7476% körüli. Ez a páratermelés nélküli, állandó beltéri hőmérsékletű modell határértéke. A kezdeti 60%-ból szellőztetéssel ezt közelítjük; változatlan kinti állapot mellett nem haladunk tovább 25%-ig. Ha ilyen célt írsz fel, a probléma már a kiinduló feltételeknél látható, és több számolt perc sem oldja meg.
Egy köztes célhoz viszont az exponenciális képlet megfordítható. Legyen a cél saját szemléltetésként 40% RH. Ha t órát, n pedig óránkénti légcsereszámot jelöl, az idő:
t = ln[(60 − 29,7476) / (40 − 29,7476)] / n.
A természetes logaritmus a kezdeti és a célállapot kültéri határértéktől mért távolságát kapcsolja össze. A kerekítés előtti adatokat használva 1/óra légcserével 64,9 perc, 3/óra légcserével 21,6 perc adódik. A második eset a modellben pontosan harmadannyi időt kér, mert az óránkénti csere a háromszorosára nőtt.
A határértékhez közelítve erősen nő a várakozási idő. Ugyanebben a modellben 1/óra légcserével a 30%-os cél körülbelül 287,2 percet ad, noha a 40%-hoz 64,9 perc tartozott. A 29,7476%-os határt véges idő alatt pontosan nem érjük el. A helyes kérdés ezért egy mérésileg értelmes céltartomány, nem az utolsó tizedszázalék kikényszerítése.
Ezek a percek kizárólag a felírt modellhez tartoznak, ablaknyitási előírást nem adnak. Az n értékét a program nem méri, és közben a szobahőmérséklet, a légmozgás, valamint a páratermelés is változhat. A levezetett időt az időtartam mezőjébe visszaírva ellenőrizheted a számítást; a tényleges változást az összehasonlítható helyen és hőmérsékleten végzett utómérés mutatja meg.
Folyamatos páratermelés mellett magasabb lehet a határérték
A korábbi időmodellben nem keletkezett új vízgőz. Ha közben folyamatos nedvességforrás működik, egyensúlyban a szellőzéssel távozó vízgőztömegnek ezt is el kell vinnie. Egy külön, jól kevert térre felírt anyagmérlegben:
Egyensúlyi beltéri nedvesség = a bejövő levegő beltéri hőmérsékleten számított nedvessége + páratermelés / (légcsereszám × helyiségtérfogat).
A képletben a nedvesség g/m³, a páratermelés g/óra, a térfogat m³, a pozitív légcsereszám 1/óra egységű. A levegőáramot itt a rögzített beltéri hőmérsékletre értelmezzük. A felületek nedvességfelvételét és -leadását, valamint a lecsapódást továbbra is elhanyagoljuk.
Maradjon bent 22 °C, kint 5 °C és 90% RH. A kinti levegő 22 °C-on körülbelül 5,760 g/m³ vízgőzt tartalmaz; itt nem a saját 5 °C-os állapotához tartozó 6,112 g/m³-t használjuk. Saját példában a helyiség 50 m³, a légcsere 1/óra, az állandó páratermelés pedig 150 g/óra. Ez utóbbi kitalált forráserősség, nem emberre vagy háztartási tevékenységre megadott normálérték.
A forrás 150 / (1 × 50) = 3 g/m³-rel emeli az egyensúlyi nedvességet. A 8,760 g/m³ így a korábbi Magnus-közelítéssel 45,24% RH körüli határt jelent. A 60%-os kezdeti állapotból a levegő még szárad, de a 40%-os cél ezzel a folyamatos forrással és légcserével már nem érhető el.
A 40%-os állapotban ugyanez a szellőzés csak körülbelül 99,26 g/óra vízgőzt vinne el, ami kisebb a felírt 150 g/óra termelésnél. Az eltérés arra mutat rá, hogy a forrás megszüntetése vagy csökkentése külön döntési lehetőség. A légcsereszám növelésének tényleges megoldását a helyiség használata és a szellőzési rendszer alapján kell megválasztani; ezt a kiegészítő anyagmérleget a páratermelés hatásának külön vizsgálatára használd.
A mérési napló többet mond egyetlen pillanatfelvételnél
Jegyezd fel a beltéri és kültéri hőmérsékletet, a két relatív páratartalmat, a mérés időpontját és a szellőztetés körülményeit. Az érzékelő helyét is tartsd követhetően ugyanott. Egy közvetlenül párás ablak mellett elhelyezett műszer és egy szoba közepén lévő érzékelő eltérő helyi állapotot mutathat.
A szellőztetés előtti és utáni méréseknél figyeld a visszamelegedést. Ha kizárólag a nyitott ablak melletti hideg levegő állapotát hasonlítod a korábbi szobahőmérséklethez, könnyen félreértelmezed a százalékokat. Válaszd szét az azonnali hőmérsékleti változást és a későbbi, összehasonlítható beltéri állapotot.
A kalkulátor légcsereszámát saját feltevésként kezeld. Az ablaknyitás perceiből a program nem mér légáramot. A páratermelés nélküli, állandó hőmérsékletű modellben a helyiség térfogata a vízgőztömeg változásának becsléséhez kell; azonos légcsereszám mellett az RH-időgörbe alakját önmagában a nagyobb térfogat nem változtatja meg. A külön felírt, állandó g/óra páratermelésű modellben ugyanekkora forrás nagyobb térfogat mellett kisebb koncentrációnövekedést és alacsonyabb egyensúlyi RH-t eredményez, ha a légcsereszám is változatlan.
Más feltétel az azonos, m³/órában megadott légszállítás. A korábbi 50 m³-es helyiség 1/óra légcseréje 50 m³/óra levegőt jelent a modell beltéri állapotán. Ugyanez a légszállítás egy feltételezett 100 m³-es térben már csak 0,5/óra légcsereszám. A változatlan 150 g/óra páratermelés többlete ekkor 150 / (0,5 × 100) = 3 g/m³ marad. Azonos hőmérsékleteknél a korábbi 45,24% körüli egyensúlyi RH sem csökken pusztán a nagyobb térfogattól; a megközelítés üteme viszont lassabb. Mielőtt a szobaméret hatását értékeled, írd le, a légcsereszámot vagy a tényleges légszállítást tartod változatlanul.
Hogyan kapcsolódik mindehhez a hőszigetelés?
A belső felületi hőmérsékletet az épületszerkezet és a körülmények befolyásolják. A hőszigetelési anyagszükséglet számítása a mennyiségi tervezéshez ad segítséget. A síkfal hővezetési kalkulátora egy egyszerű fizikai modellben mutatja meg a hőáramlás összefüggéseit. Ezekből összetett hőhidak felületi hőmérséklete automatikusan nem következik.
A szellőztetési számítást ezért külön kezeld a szerkezeti vizsgálattól. A három jól azonosítható kérdés: mennyi vízgőz van a levegőben, hogyan változhat ez légcserével, és milyen hidegek az érintett felületek? Ha az adatokat ezekhez rendezed, az eredményből világosabb kérdéseket tudsz megfogalmazni egy további épületfizikai felméréshez is.
Háromkérdéses tudáspróba
Válassz kérdésenként egy választ, és írd fel az A, B vagy C betűt. A három feladat után ellenőrizd magad a magyarázatokkal.
1. 1/óra állandó légcserénél, forrás nélküli kevert modellben egy óra után a kezdeti eltérés mekkora része marad?
- A) 0%
- B) Körülbelül 36,8%
- C) 100%
2. 150 g/óra páratermelés, 1/óra légcsere és 50 m³ térfogat mekkora egyensúlyi többletet ad?
- A) 150 g/m³
- B) 0,03 g/m³
- C) 3 g/m³
3. Azonos 50 m³/óra légszállítás 100 m³-es térben mekkora légcsereszám?
- A) 0,5/óra
- B) 1/óra
- C) 2/óra
Megoldások és önálló pontozás
Minden helyes válasz 1 pont, a hibás vagy kihagyott válasz 0 pont; összesen 3 pont szerezhető. 3 pont: a vizsgált összefüggéseket helyesen alkalmaztad; következőként készíts számítást a saját bemeneteiddel. 2 pont: az eltévesztett feladatnál megnevezett részt olvasd újra, és ellenőrizd a megoldást a képlettel. 0–1 pont: kezdd a(z) Mit jelent a légcsere, és hogyan kerül az idő a képletbe? résszel, majd haladj végig a három magyarázaton, és oldd meg újra a kérdéseket. A próba a cikk megértéséről ad visszajelzést.
1. megoldás
B) Körülbelül 36,8% – Az exponenciális modellben exp(−1) ≈ 0,3679. Egy légcsere nem jelenti az eredeti levegő teljes cseréjét. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: Mit jelent a légcsere, és hogyan kerül az idő a képletbe?.
2. megoldás
C) 3 g/m³ – 150 / (1 × 50) = 3 g/m³. A bejövő levegő beltéri állapotra számolt nedvességéhez ezt adjuk. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: Folyamatos páratermelés mellett magasabb lehet a határérték.
3. megoldás
A) 0,5/óra – A légcsereszám 50 / 100 = 0,5/óra. A nagyobb tér ugyanazzal a légszállítással lassabban közelít az egyensúlyhoz. Ha más választ adtál vagy kihagytad, ezt a részt ismételd át: A mérési napló többet mond egyetlen pillanatfelvételnél.