Wilgotność Powietrza a Ilość Wody: Kompleksowy Przewodnik
- Szczegóły
Wilgotność to, mówiąc najprościej, ilość wilgoci obecnej w powietrzu. Można ją opisać za pomocą wielu miar takich jak wilgotność bezwzględna (g wody/kg powietrza), punkt rosy (°C), temperatura mokrego powietrza (°C) i inne. W tym artykule omówimy wilgotność względną, wyrażoną w procentach, ponieważ jest ona najczęściej stosowana w monitorach jakości powietrza w pomieszczeniach.
Zależność Wilgotności od Temperatury
Wilgotność zależy od temperatury, ponieważ ciepłe powietrze zatrzymuje więcej wilgoci niż zimne. Wilgotność względna zmienia się tak szybko, jak temperatura. Jeśli temperatura wzrasta, wilgotność względna spada. Z tego powodu ciepło jest często wykorzystywane do utrzymania wilgotności na niskim poziomie. Podobnie, gdy temperatura spada, wilgotność względna wzrasta.
W powietrzu, w którym dochodzi do kondensacji, wilgotność relatywna ma wartość 100%. WILGOTNOŚĆ można więc określić jako procentowy stosunek ilości oparów wody aktualnie rozpuszczonych w powietrzu do ilości pary, przy której w tej temperaturze i ciśnieniu doszłoby do kondensacji. Wpływ pary wodnej na życie codziennie nie zależy od jej bezwzględnej ilości, lecz od procentowej wartości wilgotności (względnej), zależnej przede wszystkim od temperatury.
Skutki Nieprawidłowej Wilgotności
Zimą odczuwamy większy dyskomfort związany z wilgotnością względną. Chociaż może padać śnieg, a poziom wilgotności względnej na zewnątrz jest wysoki, gdy powietrze dostanie się do budynku i ogrzeje się, jego nowa wilgotność względna jest bardzo niska, co powoduje, że powietrze jest bardzo suche. Dość często zdarza się, że poziom wilgotności jest bardzo niski (10-35%), co może powodować podrażnienie błon śluzowych, wysychanie i pękanie naczynek nosowych oraz większą podatność na przeziębienia osób przebywających w pomieszczeniu.
Zbyt wysoki poziom wilgotności względnej (65-100%) może powodować rozwój pleśni, wirusów i bakterii. Mogą również przyczyniać się do wzrostu i rozprzestrzeniania się niezdrowych zanieczyszczeń biologicznych. Wdychanie lub dotykanie pleśni może powodować objawy kataru siennego, takie jak kichanie, katar, zaczerwienienie oczu i wysypki skórne. Pleśń może również wywoływać ataki astmy. Zbyt duża wilgotność może również powodować uszkodzenia budynku. Często narażone są na to zwłaszcza parapety i świetliki.
Przeczytaj także: Poradnik: walka z wilgocią w mieszkaniu
Wysoka wilgotność sprzyja rozwojowi mikroorganizmów, nieprzyjemnych zapachów, rdzy, rozwarstwianiu drewna oraz utrudnia np. wysychanie ubrań. Znacznie większym problemem jest zbyt wysoka wilgotność (powyżej 70%), powodująca: rozwój mikroorganizmów jak grzyby, bakterie, z czym wiąże się nieprzyjemny zapach, osadzanie się wody na chłodnych, płaskich powierzchniach jak lustra, szyby, posadzki, uczucie dyskomfortu, zwłaszcza przy wyższych temperaturach, utrudnienia w naturalnej termoregulacji i oddychaniu, problemy zdrowotne, zwłaszcza u reumatyków, deformację drewna, psucie pożywienia, papieru i innych subst.
Jak Kontrolować Wilgotność?
Obniżenie temperatury powoduje zwiększenie wilgotności względnej. Dlatego pierwszym i najprostszym rozwiązaniem, gdy powietrze jest zbyt suche, jest obniżenie temperatury. Ogólnie rzecz biorąc, gdy wilgotność osiąga zbyt wysoki poziom, można zwiększyć wentylację, aby ją obniżyć. Podczas ciepłych i deszczowych letnich dni możesz mieć trudności z osiągnięciem pożądanego poziomu wilgotności względnej. Upewnij się, że wietrzenie odbywa się również w dni bezdeszczowe, wtedy wilgotność względna spadnie wystarczająco szybko, aby nie powodować żadnego z wyżej wymienionych problemów. W budynkach biurowych często znajduje się centrala wentylacyjna z chłodnicą na wlocie.
Jednym ze sposobów na obniżenie relatywnej wilgotności jest podniesienie temperatury wewnątrz pomieszczenia. Wraz z nią wzrośnie maksymalna wartość ilości wody, jaka może znajdować się w powietrzu. Niestety, rozwiązanie to jest czaso- i energochłonne, wymaga stałego nadzoru (np. wietrzenia). Najskuteczniejszym środkiem zaradczym jest osuszacz powietrza, obniżający jego wilgotność bez zmiany temperatury. Tym samym niweluje wszelkie problemy związane ze zbyt wilgotnym powietrzem. Urządzenie to jest przydatne nie tylko w zacienionych pomieszczeniach o grubych ścianach, lecz także w łazienkach, pralniach, basenach, fitness klubach, nowo wybudowanych oraz dobrze izolowanych termicznie budynkach, a także w niektórych warunkach pogodowych.
Optymalny Poziom Wilgotności
Po przeprowadzeniu badań można znaleźć nieco różne wyniki, ale nasza ogólna ocena jest taka, że odpowiedni poziom wynosi między 40-60%. Jest to przedział, w którym większość ludzi nie uważa powietrza ani za zbyt suche, ani za zbyt wilgotne. Wilgotność w pomieszczeniach powinna być utrzymywana w granicach 40-60%. Suche powietrze, zwłaszcza w zimie, łatwo nawilżyć przy pomocy nawilżaczy lub zbiorniczków z wodą na urzdązeniach grzewczych.
Wilgotność Bezwzględna a Względna
Mówiąc o wilgotności rozróżnia się wilgotność względną i wilgotność bezwzględną. W różnych zakresach temperatur powietrze może absorbować różne ilości pary wodnej. Obowiązuje przy tym zasada, że im wyższa jest temperatura, tym więcej pary wodnej może zaabsorbować powietrze. Dodatkowo dla każdej temperatury istnieje taki punkt, w którym powietrze nie może przyjąć więcej pary wodnej. Ten punkt nosi nazwę punktu nasycenia lub punktu rosy. W tym momencie zaczyna się tworzyć kondensat.
Przeczytaj także: Wakacje w Bodrum
W odróżnieniu do wilgotności względnej wilgotność bezwzględna opisuje dokładną ilość pary wodnej zawartej w powietrzu, którą wyraża się w gramach wody na kilogram powietrza. Podczas ogrzewania obserwuje się spadek wilgotności względnej, to jednak wilgotność bezwzględna pozostaje na tym samym poziomie. Osuszone powietrze ma tendencję do absorbowania pary wodnej i pobiera ją z otoczenia, a także od znajdujących się tam osób. Prowadzi to do dolegliwości, takich jak swędzenie skóry, uczucie pieczenia oczu, bólów głowy i zmęczenia.
Wilgotność bezwzględna wyrażana jest w g/m³ i oznacza ilość wody rozpuszczonej w 1 m³ powietrza. Wilgotność względna przedstawiana jest w procentach i informuje o stosunku ilości wody zawartej w powietrzu do maksymalnej ilości, jaka mogłaby się w nim znaleźć, biorąc pod uwagę aktualną temperaturę. Między wilgotnością bezwzględną i względną istnieje zatem ścisły związek. Im wyższa temperatura powietrza, tym więcej wody można w nim rozpuścić, co oznacza, że taka sama wilgotność bezwzględna przy 18°C oznacza wyższą wilgotność względną niż w temperaturze 22°C. Dla przykładu, aby utrzymać wilgotność względną na poziomie 50% w 18°C wystarczy, aby wilgotność bezwzględna wynosiła 7,66 g/m³.
Praktyczne Aspekty Wilgotności
Typowe zjawisko związane z wilgotnością ma miejsce w dobrze izolowanych (np. ceglanych), zacienionych pomieszczeniach. W lecie, gdy temperatura na zewnątrz sięga 28-30 °C, a wewnątrz ok. 17-23 °C, szczególnie widoczny jest wpływ zmian temperatury na wilgotność. Letnie powietrze (o wilgotności ok. 50%), wpadając do pomieszczeń przez okna i inne otwory wentylacyjne gwałtownie się ochładza. Wilgotność tym samym rośnie, nawet do 80-90%. W pobliżu chłodnych powierzchni może wtedy osiągnąć wartość 100%, powodując skraplanie na nich pary. Zjawisko jest jeszcze bardziej widoczne, jeśli ma miejsce w pomieszczeniach w rodzaju suszarni, pralni itp. Także organizmy żywe w znaczny sposób podnoszą wilgotność (można to zaobserwować np.
Wiele osób stara się przeciwdziałać spadkowi wilgotności poprzez wykorzystanie metod domowych, z których część znana jest już od pokoleń. Niestety, nie wszystkie z tych sposobów są skuteczne, a co więcej takie działania nie umożliwiają kontrolowania wilgotności powietrza. Norma może zatem nie zostać osiągnięta lub być przekroczona, co jak już wspomnieliśmy również oznacza poważne zagrożenie dla zdrowia. W zachowaniu zalecanej wilgotności najlepszą pomoc zapewniają elektryczne nawilżacze powietrza, a zwłaszcza modele wyposażone w higrostat i urządzenia wykorzystujące technologię ewaporacji.
Wilgotność a Temperatura Punktu Rosy
Temperatura, do której należy schłodzić powietrze, aby przy danej prężności aktualnej wilgotność względna osiągnęła 100% i rozpoczęły się w nim procesy kondensacji nosi nazwę temperatury punktu rosy i oznaczana jest zazwyczaj jako td [°C]. Temperatura punktu rosy powietrza, w którym nie zachodzą procesy kondensacji, zależy jedynie od wartości prężności aktualnej. Tak długo, jak temperatura powietrza nie spadnie poniżej temperatury punktu rosy, temperatura punktu rosy tego powietrza pozostaje stała.
Przeczytaj także: Poradnik pomiaru wilgotności
Zwróćmy uwagę, że bardzo wszechstronną miarą wilgotności powietrza może być para temperatury - temperatura powietrza (tp) i temperatura punktu rosy tego powietrza (td). Zauważmy, że temperatura powietrza nie może być niższa od jego temperatury punktu rosy. Jeśli wyobrazimy sobie procesy kształtowania wilgotności powietrza, bez zmian ilości pary wodnej w powietrzu, związane ze zmianami temperatury tego powietrza w ten sposób, że obie te wartości znajdują się na osi liczbowej, to temperatura punktu rosy (td) będzie stała w miejscu na osi (zależy jedynie od e). Wzrost temperatury (tp) spowoduje oddalenie tp od td, spadek temperatury zbliżenie tp do td. W ten sposób różnica temperatury powietrza i temperatury punktu rosy informuje nas o tym, jaka jest wilgotność względna (duża różnica - mała wilgotność, mała różnica - duża wilgotność, czyli powietrze bliskie nasycenia parą wodną).
Tabela Prężności Maksymalnej Pary Wodnej w Różnych Temperaturach
Wartości E w funkcji temperatury powietrza przedstawia tabela poniżej:
| Temperatura (°C) | Prężność Maksymalna E (hPa) |
|---|---|
| -10 | 2.60 |
| -5 | 4.01 |
| 0 | 6.11 |
| 5 | 8.72 |
| 10 | 12.28 |
| 15 | 17.05 |
| 20 | 23.37 |
| 25 | 31.68 |
| 30 | 42.46 |
Pomiar Wilgotności
Do pomiaru wilgotności powietrza służy higrometr, nazywany także miernikiem wilgotności i wilgotnościomierzem. Najprostsze mierniki można kupić za mniej niż 20 zł.
Higrometr włosowy jest nieskomplikowanym, tanim przyrządem, służącym do pomiaru wilgotności względnej. Elementem mierzącym (reagującym na zmiany wilgotności względnej) jest w nim odtłuszczony włos ludzki (dokładniej pęczek włosów). Włos, gdy wilgotność względna rośnie, absorbuje parę wodną z powietrza i zmienia swoją grubość i długość; przy wzroście wilgotności względnej włos się wydłuża, przy zmniejszaniu się wilgotności względnej - kurczy.
tags: #wilgotność #powietrza #a #ilość #wody
