Vlhkosť vzduchu je jednou z najdôležitejších vlastností zemskej atmosféry, pretože ovplyvňuje povahu počasia. Rosa, hmla alebo zrážky, to všetko má na starosti humidita. Vo vzduchu ju síce neuvidíme ako kvapôčky vody, pretože sa vyskytuje vo forme odparenej pary, je tak priehľadná a pre naše oči takmer neviditeľná. Avšak humidita má okrem počasia taktiež vplyv na naše zdravie alebo na stavebné materiály. Udržať tak optimálnu hladinu vodnej pary vo vzduchu je pomerne komplikované. Nadmerná vlhkosť je jedna strana mince, ktorá poškodzuje najmä majetok a ohrozuje zdravie, ale na stranu druhú nášmu zdraviu škodí aj príliš suchý vzduch.
Vzťah medzi teplotou a vlhkosťou vzduchu je kľúčový pre pochopenie javov od každodenného komfortu až po vznik plesní. Vzduch „pije“ vodu: čím je vzduch teplejší, tým viac "pije". Meter kubický vzduchu teplého 30°C vypije vyše 30 gramov vody, ten istý kubík pri teplote 1°C šesťkrát menej - asi 5 gramov vody. Tento princíp je základom pre pochopenie, prečo sa v zime vetranie môže zdať ako nezmysel, keďže vzduch vonku je studený a takisto dosť vlhký. Studený vzduch však môže absorbovať len málo vlhkosti, alebo dokonca neabsorbuje žiadnu.
Pochopenie Typov Vlhkosti a Ich Meranie
Než si povieme o jednotlivých typoch vlhkosti, je potrebné sa zoznámiť s tým, čo je vlhkosť. Vlhkosť je množstvo vodnej pary obsiahnuté vo vzduchu v danom okamihu. V tomto náročnom boji nám môžu pomôcť najmä odvlhčovače vzduchu. Vedeli ste ale, že existuje niekoľko druhov vlhkosti, ktoré môžeme merať? Absolútna, relatívna a špecifická vlhkosť, to sú tri pojmy, ktoré predstavujú jednotlivé typy vlhkosti.
Absolútna Vlhkosť (Vlhkostný Pomer)
Absolútna vlhkosť, niekedy tiež označovaná ako vlhkostný pomer, predstavuje celkový obsah vodnej pary v atmosfére. Je tak najdôležitejším ukazovateľom, pretože nám poskytuje predstavu o stave a vlastnostiach vzdušných hmôt. Absolútna vlhkosť tak zobrazuje skutočné množstvo vodnej pary, ktorým je schopné nasýtiť vzduch. Absolútna vlhkosť sa odvodzuje od mernej vlhkosti a hustoty vzduchu a je potrebné túto hodnotu odlíšiť najmä od relatívnej vlhkosti. Vzduch ktorý neobsahuje žiadnu vodnú paru sa nazýva suchý vzduch, vzduch s obsahom vodnej pary vlhký vzduch. Absolútna vlhkosť je hmotnosť vodných pár v objeme vlhkého vzduchu.
Relatívna Vlhkosť (RH)
Relatívna vlhkosť je percentuálny pomer medzi množstvom vodnej pary vo vzduchu a množstvom vodnej pary potrebnej na nasýtenie vzduchu pri danej teplote. Jednoducho povedané je to pomer toho množstva vody čo vzduch už vypil k tomu čo dokáže maximálne vypiť - pri rovnakej teplote. Ide teda o pomer tlaku pár k tlaku nasýtených pár. Tento pomer sa spravidla udáva v percentách. Neudáva tak obsah vlhkosti vzduchu, ak nie je doprevádzaná teplotou vzduchu. Ak dôjde k zvýšeniu teploty, relatívna vlhkosť klesá, a naopak. Pomer vlhkosti je pomer vzduchu a vody vo vzduchu. Je logické, že čím viac vodnej pary je vo vzduchu, tým je vyššia vlhkosť.
Relatívna vlhkosť je fyzikálna veličina, ktorá vyjadruje množstvo vodnej pary prítomnej v ovzduší vzhľadom na množstvo vodnej pary, ktoré by mohlo byť prítomné pri maximálnej nasýtenosti pri danej teplote. Znamená to, že relatívna vlhkosť udáva, aký veľký podiel nasýtenia vzduchu vodnou parou je vzhľadom na to, koľko by mohla byť maximálne nasýtená pri danej teplote. V praxi sa relatívna vlhkosť meria pomocou hygrometrov, ktoré sú zariadenia navrhnuté na meranie vlhkosti vzduchu. S tým si poradí odvlhčovač vzduchu, ale hladinu relatívnej vlhkosti vo vašom byte môžete sledovať aj za pomoci vlhkomeru. Ten vás včas upozorní na zmeny vzdušnej vlhkosti.
Ak má vzduch napríklad 60 % relatívnu vlhkosť, znamená to, že obsahuje 60 % z maximálneho množstva vodnej pary, ktoré by mohol pojať pri danej teplote. Pri 100 % je vzduch úplne nasýtený a môže dôjsť ku kondenzácii - vzniká hmla, rosa alebo zrážky. Ak je vlhkosť vzduchu v miestnosti privysoká, hlavne vetranie v zime sa vám môže zdať ako nezmysel, keďže vzduch vonku je studený a takisto dosť vlhký.
Relatívna vlhkosť závisí priamo od teploty - teplejší vzduch dokáže udržať viac vlhkosti ako chladný. Preto sa pri rovnakom množstve vodnej pary vlhkosť zvyšuje, keď sa ochladí, a znižuje, keď sa vzduch ohreje. Ak zohrejeme v zime chladný vzduch na príjemnú teplotu, aj pri konštantnom množstve vodných pár vo vzduchu, klesne jeho relatívna vlhkosť. Je to zapríčinené tým že pri vyššej teplote dokáže vzduch pohltiť väčšie množstvo vodných pár.
Špecifická Vlhkosť
Špecifická vlhkosť je pomer hmotnosti vodnej pary k celkovej hmotnosti vlhkého vzduchu. Merná vlhkosť sa tak vzťahuje na množstvo vzduchu nasýteného vodnou parou oproti suchému vzduchu v stanovenom objeme. Od relatívnej vlhkosti sa líši špecifická vlhkosť najmä tým, že zostáva spravidla konštantná, teda je nemenná bez ohľadu na tlak či teplotu.
Rosný Bod: Kritický Bod Kondenzácie
V súvislosti s relatívnou vlhkosťou je tiež dôležité spomenúť rosný bod. To je teplota, pri ktorej je vzduch maximálne nasýtený vodnými parami - teda vzduch dosiahne relatívnu vlhkosť 100 %. V takom prípade dochádza ku kondenzácii prebytočnej vlhkosti a vzniká hmla, mraky alebo sa zráža voda na oknách. Čím viac je vodnej pary vo vzduchu, tým vyššia je teplota rosného bodu - aby nedošlo ku kondenzácii, musí mať vzduch vyššiu teplotu.
Predstavte si, že by ste mohli naraz vybrať z miestnosti všetok vzduch, vonku ho ochladiť a doniesť ho naspäť. V miestnosti (5x5x3 metre) máme 75 kubíkov vzduchu, nech je pri teplote 20°C úplne napitý - má relatívnu vlhkosť 100% - v tejto miestnosti je spolu vo vzduchu liter aj štvrť vody (1275 gramov). Ak ho ochladíme na 0 °C - para skondenzuje (vyzráža sa, spadne na zem) a aj keď sa jeho relatívna vlhkosť nezmení (bude mať 100%) ale do tých našich 75 kubíkov sa zmestí už iba necelé 4 deci (375 gramov) vody - zvyšok sa zmenil na kvapky. A vezmime ten vzduch naspäť do izby ohriať na 20°C - čo sa stalo? „Chýba mu“ deväť deci vody (toľko je schopný zasa vypiť).
Vzťah medzi teplotou a vlhkosťou vzduchu je tiež dôležitý pri definovaní javu „dusno“. Dusno je v meteorológii presne zadefinovaný pojem. To je nepríjemný subjektívny pocit vyvolaný kombináciou vysokej vlhkosti a teploty vzduchu. Pri definovaní dusna nám pomáha vlastnosť vzduchu nazývaná tlak vodnej pary. Dusno je definované ako stav, keď parciálny (čiastkový) tlak vodnej pary vo vzduchu dosiahne alebo prekročí hodnotu 18,8 hPa. Aby bolo vôbec dusno, musí vonkajšia teplota dosiahnuť aspoň 16,5 °C. Pri tejto teplote však musí byť 100 % vlhkosť vzduchu (čo sa vyskytuje napríklad v hmle). S dusnom je spojený aj pocitová teplota. Ak je 30 °C, v suchej púšti vám bude veľmi príjemne (pocitová teplota okolo 27 °C), ale v dažďovom pralese vám bude pri tejto teplote neznesiteľne horúco (pocitová teplota okolo 40 °C). Ak je vlhkosť vzduchu vysoká, pot sa z tela odparuje oveľa ťažšie - strácame tak hlavný nástroj termoregulácie.
Pri teplote vzduchu 20° C a relatívnej vlhkosti 65% má rosný bod hodnotu 13,2°C. Čo to presne znamená? Vzduch začne kondenzovať a vytvárať kvapky vody na stropoch a stenách, ktoré sú chladnejšie ako 13,2°C. Toto je priama odpoveď na otázku, prečo nám vlhnú alebo až plesnejú steny: vlhnú a potom plesnejú miesta, ktorých teplota je nižšia ako rosný bod.
Vysvetlenie teploty rosného bodu | Animácia | #hvac #hvacsystem
Optimálna Vlhkosť Interiéru a Riziká Extrémov
Je zdravotným rizikom aj príliš suchý vzduch? Áno. Aj suchý vzduch môže mať významný vplyv na naše zdravie. Minimálna prípustná hodnota relatívnej vlhkosti je stanovená na 30 %.
Negatíva Príliš Suchej Vlhkosti
Suchý vzduch vysušuje sliznice očí, čo môže spôsobiť rezanie, štípanie očí a pocit suchého oka. Dochádza k vysušovaniu dýchacích ciest a narušeniu ich prirodzenej vlhkosti. To môže spôsobiť opuch slizníc so zvýšenou produkciou hlienov. Dôsledkom je zvýšená chorobnosť, opakované zápaly očných spojiviek, nosovej sliznice, hrdla a dráždivý kašeľ, dokonca aj zhoršenie symptómov astmy a alergií. K celkovým prejavom patria únava, bolesti hlavy, hrdla. Pri kúrení v zime, trpia ľudia často príznakmi vysušenia dýchacích ciest. Všeobecne sa uznáva, že ideálne podmienky pre zdravie a pohodlie ľudí predstavujú teploty medzi 20 - 25 °C a relatívnu vlhkosť medzi 40 - 60 %. Najpríjemnejšia vlhkosť vzduchu pre človeka je pri hodnote relatívnej vlhkosti 50-60 %.
Tieto problémy so suchým vzduchom sú často dôsledkom moderného zateplenia - byt je nepriedušný. Staré steny (panel alebo aj tehla) „dýchali“ - brali - sali vlhkosť zo vzduchu v miestnosti a vietor ju potom odfúkol z povrchu vonku - za cenu tepelných strát, staré drevené okná prefukovalo, vzduch sa vymieňal. Dnes, keď sú byty tesné, je potrebné aktívne riadiť vlhkosť.
Riziká Príliš Vysokej Vlhkosti a Rozvoj Plesní
Aká vlhkosť by mal mať vzduch v interiéri, aby sa nerosili okná a nevznikali plesne? Vlhkosť by mala byť medzi 45 až 55 percent. V interiéri sa vyvarujte kombinácii nízkej teploty a vysokej vlhkosti vzduchu. Ak chcete v miestnosti vytvoriť optimálnu klímu, je potrebné okrem teploty sledovať aj vlhkosť vzduchu - a to tak, aby nebol počas chladného obdobia rozdiel teplôt vo vnútorných priestoroch cez deň a v noci príliš veľký (malo by to byť maximálne 5 stupňov). Týmto sa zabráni kondenzácii pary na vychladených miestach.
Rizikovejšie časti domácnosti sú kúpeľňa a kuchyňa, pretože je tam vyššia vlhkosť. Ak sa vlhký vzduch nevymení za čerstvý, suchší, stúpa riziko, že sa vytvorí pleseň. Kondenzácia pary a vlhkosť na povrchoch sú oveľa významnejšie pre rozvoj plesní ako relatívna vlhkosť vzduchu. Keďže plesne sa objavujú v súvislosti s vlhkým bytom, musí sa v prvom rade odstrániť táto príčina. Vlhnú a potom plesnejú miesta, ktorých teplota je nižšia ako rosný bod. Pri teplote vzduchu 20° C a relatívnej vlhkosti 65% má rosný bod hodnotu 13,2°C. Vzduch začne kondenzovať a vytvárať kvapky vody na stropoch a stenách, ktoré sú chladnejšie ako 13,2°C.
Plesne sú mikroskopické organizmy, ktoré sú súčasťou nášho životného prostredia. Bežne nie sú okom viditeľné, zbadáme ich až pri premnožení. Prejavujú sa povlakmi pripomínajúcimi zamat alebo vatu. Plesne v byte sú závažný problém pre zdravie ľudí, pretože môžu byť zdrojom toxických látok (mykotoxínov).
Zdravotné Dôsledky Emisií z Plesní
Existencia plesní ako takých nepredstavuje pre človeka priame ohrozenie zdravia, za negatívne účinky na zdravie sú zodpovedné emisie z plesní. Spóry plesní podporujú vznik a zhoršujú priebeh astmy a alergických ochorení. Niektoré druhy okrem alergizujúceho pôsobenia vyvolávajú aj zápalové procesy, najmä časté zápaly dýchacích ciest. Pri svojom raste plesne produkujú prchavé organické látky (plesňový zápach), ktoré poškodzujú sliznice dýchacích ciest, spôsobujú dráždenie očí, nosa, dráždia v krku. Priamym kontaktom s plesňami môže dôjsť k ochoreniam kože (ekzémy, plesne). Všetky hygroskopické materiály sa snažia o rovnováhu okolitého vzduchu tým, že prijíma alebo odovzdáva vodu. Materiály v našom okolí obsahujú vodu v malom alebo veľkom množstve. Ak plesne na stavbách alebo materiáli (napr. zatuchlín) vydávať nepríjemný zápach.
Na ľudské zdravie nepriaznivo vplýva vysoká aj nízka vlhkosť vzduchu. Okrem toho, že vysoká vlhkosť prispieva k všeobecnému nepohodliu, je známe, že spúšťa choroby, ako je astma, srdcové zlyhanie, straty sodíka a iné ochorenia. Nízka vlhkosť vzduchu, špecifická vlhkosť a chladné počasie môžu viesť k suchým atmosférickým podmienkam. Pri príliš nízkej vlhkosti môže byť pre elimináciu prachu nutné zvlhčovanie, pretože suchý vzduch môže niesť dodatočné čiastočky prachu.
Praktické Kroky k Regulácii Vlhkosti
V záhradkárstve, poľnohospodárstve aj v interiéroch má relatívna vlhkosť veľký význam - ovplyvňuje transpiráciu rastlín, výskyt chorôb (najmä plesní), ale aj komfort ľudí a vývoj škodcov. Vždy je lepšie predchádzať vzniku plesní - a to najmä krátkym a intenzívnym vetraním - ako ich likvidovať. Čo s tým? - Znížiť vlhkosť a/alebo zvýšiť teplotu.
Metódy Regulácie Vlhkosti
Vetranie bez investície: Pravidelné vetranie - tri až štyrikrát denne - ráno, napoludnie, popoludní a pred spaním. Samozrejme, ak nie ste doma, nemusíte bežať z roboty domov napoludnie vyvetrať. V lete môžete vetrať podľa ľubovôle. Krátke a intenzívne vetranie je najefektívnejší spôsob, ako sa zbaviť nadbytočnej vlhkosti bez výrazného ochladenia stien.
Monitorovanie prostredia: Riešenie za 20-30 EUR. Kúpte si teplomer s vlhkomerom, ktorý vám ukáže vlastnosti vzduchu. Niektoré sú so zobrazením pohody, dá sa kúpiť aj taký čo pípaním upozorní, že vzduch je vlhší ako by mal byť. Ak vlhkomer ukáže vyššiu vlhkosť vyvetrajte. Optimálna hodnota relatívnej vlhkosti, ktorá utvára príjemnú klímu a pocit pohody v domácnosti, sa tak pohybuje medzi 40 až 60 %.
Termické pravidlá: Je potrebné dbať na to, aby rozdiel teplôt medzi dňom a nocou nebol príliš veľký (maximálne 5 stupňov). Toto pravidlo pomáha minimalizovať ochladzovanie povrchov, čím sa predchádza dosiahnutiu rosného bodu a následnej kondenzácii.
V prípade, že vetranie nestačí, alebo je vonkajšie prostredie extrémne vlhké (napr. pri daždi, kedy je relatívna vlhkosť vzduchu 100%), prichádzajú na rad technické riešenia ako odvlhčovače vzduchu.
Implikácie Zatepľovania a Vlhkosti
Keďže byt je zateplený, je nepriedušný. To môže viesť k uväzneniu vlhkosti. Ak máte zateplený byt, môžete ušetriť až 30% nákladov na teplo. Avšak, táto úspora musí byť vyvážená správnym riadením vlhkosti. V starých domoch sa vlhkosť prirodzene regulovala cez netesnosti a priedušnosť materiálov. Pri moderných, tesných konštrukciách, je nutné vlhkosť aktívne riadiť, inak sa vlhkosť zráža na chladnejších miestach, čo vedie k plesniam.
Vzťah medzi vlhkosťou a dažďom je priamy: po/pri daždi je relatívna vlhkosť vzduchu často 100 %. Keď sa tento vlhký vzduch dostane do interiéru a ochladí sa, okamžite vzniká riziko kondenzácie, ak teplota povrchov klesne pod rosný bod. Preto je dôležité, aby sa po návrate z vonku alebo po dlhšom pobyte v exteriéri, kedy sa vlhkosť navýšila (napr. pri príchode z dažďa), intenzívne vetralo, aby sa táto nadbytočná vlhkosť z priestoru odstránila.