WILGOTNOŚĆ PRZEGRÓD BUDOWLANYCH
Przyczyny zawilgocenia przegród: *wilgoć budowlana a) zawilgocenie technologiczne (np. woda zarobowa wprowadzona do elementu, stany zerowe, warstwy wyrównawcze itp.) b) zawilgocenie opadami w okresie wznoszenia obiektu. *wilgoć opadowa -podwyższają poziom wilgotności ustabilizowanej -związane z uszkodzeniami, zła konstrukcja rynny, itp. ∗od podciągania kapilarnego w gruncie ∗ zawilgocenie użytkowe -zawilgocenia kondensacyjne Wilgotność bezwzględna powietrza - ilość wody w gramach zawarta w jednostce objętości powietrza w danej temperaturze. Φ[g/m3] ♦ciśnienie cząstkowe pary P [N/m2] -ciśnienie pod którym para znajdująca się w powietrzu zmienia się pod wpływem zmiany temp. i zmiany ciśnienia barometrycznego. ♦graniczna wartość ciśnienia cząstkowego - ciśnienie pary nasyconej Ps [N/m2], po przekroczeniu następuje roszenie. Ciśnieniu pary nasyconej odpowiada max. wartość wilgotności bezwzględnej powietrza Φ[g/m3] Φ=(1,058Ps)/(1+t/273) wilgotność względna powietrza ϕ[%] ϕ =p/p0 = Φ/Φmax stosunek ciśnienia cząstkowego pary do ciśnienia pary nasyconej w tej samej temperaturze. z tablic t⇒ps⇒Ps* ϕ = p → ts (temp. pkt. rosy). Temperatura punktu rosy: gdy następuje przemiana pary w wodę.
roszenie nie może nastąpić w pomieszczeniach przeznac. na stały pobyt ludzi. Roszenie może wystąpić: - przy spadku temp. w pom., - przy wzroście wilgotności w pom. * najpierw w narożach przegród zewnętrznych, * na powierzchniach przeszklonych, * w miejscach mostków cieplnych, *korzystne zastosowanie tynku wapiennego na zewnątrz powierzchni ścian ( łatwo przyjmuje i oddaje wilgoć) Roszenie jest stałe w łazienkach itp.
Kondensacja wilgoci wew. przegrody można dopuścić kondensację gdy: 1.Ujemny bilans roczny zawilgocenia (to co się skondensuje latem musi wyschnąć); 2.Maksymalny wzrost zawilgocenia materiału w strefie kondensacji powinien być mniejszy niż dopuszczalny dla danego materiału.
Warunkiem przepływu pary wodnej przez przegrodę jest różnica ciśnień cząstkowych pary po obu stronach przegrody. Para przenika od ciśnień wyższych do niższych (wyrównanie ciśnień)
Prawo FICK′A(gęstość strumienia pary)
g = -δ dp/dt (g/m2*h) -gradient δ (g*m/N*h)- wsp. paro przewodności materiału Prawo F. obowiązuje dla temp.<30°C δ - ilość pary wodnej w warunkach ustalonych w ciągu jednej godziny przez 1m2. warstwy materiału o grubości 1 m. przy różnicy ciśnień na powierzchniach warstwy równej 1N/m2. Jest miarą przepuszczalności materiału.
(Pi - Pe) gradient
Pi -ciśnienie cząstkowe pary po wewnętrznej (cieplejszej)stronie przegrody ( N/m2)
Pe - ciśń. cząst. pary po chłodniejszej str. przegrody. (N/m2)
Opór dyfuzyjny- opór jaki stawia materiał przepływającemu przezeń ciśnieniu pary
Rv = d/δ praktyczny zapis prawa F. g=(Pi - Pe)/(Σ(d/δ)) Pi -ciśnienie cząstkowe pary po wewnętrznej (cieplejszej) stronie przegrody ( N/m2) Pe - ciśń. cząst. pary po chłodniejszej str. przegrody. (N/m2) ♦dla przegrody warstwowej: Rv =1/βi + Rv1 +Rv2 +Rv3 + ..... +Rvn + 1/βe βi - wsp. napływu pary wodnej (wsp. wnikania po stronie napływu) →opór napływu ( g/h*N ) βe -wsp. wnikania po stronie odpływu (g/h*N ) ;→opór odpływu βi = 0.2 pog. bezwietrzna βi = 0.1 pog. wietrzna. Wartości ciśnień cząstkowych na granicy warstw: Px=Pi -(Pi-Pe)/(Rv*Rv') Rv - suma oporów wszystkich warstw Wszystkie powyższe wzory ważne poza strefą występowania kondensacji (odnoszą się do wody w postaci pary a nie wody skroplonej ).
Algorytm obliczania kondensacji: 1. przyjmujemy te=-5°C , ϕe=85% ti oraz ϕi ( z tab.) 2. obliczamy wartości temp. na granicznych powierzchniach oraz temp. na granicach poszczególnych warstw materiałów ( max. gr. warstwy 10 cm, jeżeli jest więcej to należy podzielić) 3. dla obliczonych temp. w pkt.2 odczytujemy z tab. wartości ciśnienia nasyconej pary wodnej ps 4. określenie ciśnień pary wodnej nasyconej w pomieszczeniu ps,i oraz na zewnątrz ps,e , a następnie oblicza się ciśnienia rzeczywiste pi = pe = 5. obliczenie oporów dyfuzyjnych rw dla warstw i całej przegrody (m2*h*Pa/g ) r = rw1 + rw2 +..... +rwn 6. sporządzenie wykresu ciśnień pary nasyconej ps w przekroju przegrody, rysując przekrój przegrody w skali oporów dyfuzyjnych 7. punkty ciśnienia pi oraz pe po obu stronach przegrody łączymy prostą pk. Jeżeli linie te przetną się , to w przegrodzie występuje kondensacja i wówczas należy określić temperaturę powietrza na zewnątrz, przy której zaczyna się kondensacja (tzw. temperatura początku kondensacji ). Dalej wyzn. się na wykresie płaszczyznę max. kond. w miejscu , w którym występuje max. różnica ciśnień (pk - ps ) oraz określa się opór cieplny R oraz opór dyfuzyjny rk części przegrody pomiędzy powierzchnią przegrody od strony pom. i P.M.K. 8.Liczę dalej ps i pk Gdy (pk - ps )>0 to w przegr. nadal występuje kondensacja Gdy (pk - ps )= 0 to w przegr. rozpoczyna się kondensacja Wzrost zawilgocenia mater. w strefie kondensacji i spr. czy jest mniejszy od dopuszczalnego : Δ Um. =Qvk / 10*α*q < Δ UnF możliwość wysychania wilgoci w strefie kondensacji : τw =365 -τz =307 *24 (godz.) =7368 h warunek Qvw > Qvk
WSPÓŁ. PAROPRZEWODNOŚCI MATERIAŁU
jest to masa pary wodnej wyrażona w gramach, która dyfunduje w ustalonych warunkach i przy bezruchu powietrza w czasie 1h/1m2 warstwy materiału o grubości 1m przy różnicy ciśnień cząstkowych pary wodnej na powierzchniach warstwy materiałów równej 1 Pa
OPÓR DYFUZYJNY PRZEGRODY jest to suma oporów dyfuzyjnych wszystkich warstw mat. przegrody Infiltracja powietrza przez przegrody budowlane Różnica ciśnień po obu stronach przegrody może być spowodowana: 1.różnicą temp. po obu stronach -- może być ilościowo opisana Δpt = (ρpe - ρpi ) (N/m2 ) H - połowa wysokości pomieszczenia w świetle w (m) ρpe - masa objętościowa powietrza na zewnątrz (chłodniejszego) (N/m3 ) ρpi - (cieplejszego) 2.działaniem wiatru Δpw =0.0625 v2 v - prędkość wiatru Współczynnik infiltracji: ε (m.*kg/N*h) ilość powietrza w kg. przenikająca w warunkach ustalonych w ciągu 1 h przez 1m2 warstwy materiału o gr. 1 m na skutek różnicy ciśnień powietrza na obu powierzchniach warstwy równej (1N/m2 ) Opór przenikania powietrza przez materiał Ra (N*h/kg ) R = d/ε W przeg. Wielowarstwowych: Ra =Ra1 + Ra2 + ...... +Ran Strumień powietrza przenikający przez przegrody: W =Δp/Ra (kg/m2*h)