Rozkład temperatur
9° = 12°
Maks. możliwa wilgotność powietrza
- 10 O 10 20 30 40
Temperatura powietrza (°C)
Ilość pary wodnej w powietrzu przy różnych wilgotnościach względnych powietrza
O O O O O O ••••••
o o o o o o o oo o o o o o o o o
Względna różnica cząstkowych ciśnień pary wodnej po obu stronach przegrody
®
©
Maks. cząstkowe ciśn. pary wodnej (daN/m2) | |
- 10® |
26.9 |
- 5- |
40.9 |
± 0 |
62.3 |
± 5 |
88,9 |
+ 10 |
125.2 |
+ 15 |
173.9 |
+ 20 |
238,1 |
+ 25 |
323,0 |
Cząstkowe ciśnienie pary wodnej w powietrzu
Temp. zewn. (°C) |
Wilgotność wzgl. powietrza (%) | ||
50 |
60 |
70 | |
- 12® |
33,5% |
25% |
17,8% |
- 15" |
30.8% |
23% |
16,2% |
- 18° |
28.4% |
21% |
15 % |
©Maksymalny udział oporu przejmowania ciepła
na zewnątrz wewnątrz
Ciśnienie cząstkowe pary wodnej po-
® zostaje poniżej możliwego ciśnienia maksymalnego, nie występuje kondensacja pary wodnej w przegrodzie!
Prawidłowa izolacja przegrody, krzywa ciśnienia pary wodnej nie przecina się z linią temperatur
©
®
Z linii rozkładu temperatur w przegro-
®dzie wynika krzywa maks. zaw. pary wodnej w powietrzu przenikającym przez przegrodę (krzywa ciśn. pary nasyconej i ciśn. cząstkowych)
•••••• oo o oo o |
-ooooooooooo ooooooooooo |
Bezwględna różnica ciśnień pary wodnej (różnica ciśnień powietrza po obu stronach przegrody)
na zewnątrz wewnątrz
I mbar I |
I I | ||
r 25 I |
I | ||
I -20 | |
/1 | ||
-15 |
/ I | ||
I -10 | | |||
- 5 |
I I I |
Zbyt duży udział oporu przejmowa-
®nia ciepła z powodu niedostatecznej izolacji. Występuje kondensacja pary wodnej w przegrodzie i na jej wewnętrznej powierzchni
Nieprawidłowe ułożenie warstw, w przegrodzie występuje kondensacja pary wodnej
Dodatkowa izolacja paroszczelna od
©Warstwa paroszczelna po stronie strony ciepłej zapobiega kondensacji
zimnej, występuje duża konden- (t2) ParV wodnei w Przegrodzie, izolacja
sacja pary wodnej w przegrodzie! w ciePlna od wewnętrznej powierzchni
warstwy paroszczelnej
Para wodna powstaje przez parowanie wody w każdej temperaturze. Przy przechodzeniu w stan gazowy woda pobiera z otoczenia ciepło (ok. 700Wh). Para wodna nie jest widzialna w powietrzu („chmury pary wodnej" są unoszonymi w powietrzu kropelkami wody).
Powietrze może przyjąć określoną ilość pary wodnej. Im cieplejsze powietrze, tym większa możliwa zawartość w nim pary wodnej, aż do maksymalnej ilości uzależnionej od temperatury powietrza. Wilgotnością względną powietrza nazywamy wyrażony w procentach stosunek zawartej w nim pary wodnej do wspomnianej maksymalnej zawartości. Jeśli temperatura powietrza się obniża, to przy tej samej zawartości pary wodnej w powietrzu jego względna wilgotność wzrasta.
Jeśli temperatura spada, nadal następuje kondensacja nadmiaru pary wodnej (w postaci rosy). Temperaturę, w której wilgotność względna powietrza osiąga 100%, nazywamy punktem rosy. Atmosferyczne ciśnienie powietrza wynosi 1 bar lub 1000 milibarów (nazywanych również hektopaskalami). W mieszaninie powietrza i pary część tego ciśnienia wywołuje para wodna, stąd nazwa „ciśnienie cząstkowe" pary wodnej. Tę wygodną miarę stosuje się do podania ilości pary wodnej w powietrzu -► gdyż znacznie ułatwia to graficzne przedstawienie rozważań nad dyfuzją pary wodnej (0,6 mbar = 1 g wody/kg powietrza). Różnice w cząstkowym ciśnieniu pary -> @ są więc tylko różnicami zawartości cząsteczek pary wodnej przy takim samym całkowitym ciśnieniu powietrza. (Przeciwieństwo: bezwględna różnica ciśnień na przykładzie kotła parowego -» @ np. pęcherzach w pokryciu dachowym str. 77).
Różnieź różne ciśnienia cząstkowe pary powodują dążenie do wyrównania się przez dyfuzję poprzez elementy budowlane i ich warstwy. Te warstwy w elementach stawiają tej wędrówce swój opór dyfuzyjny (cm, m), który wyraża się grubością warstwy powietrza o identycznym oporze dyfuzyjnym. Wyraża się go jako iloczyn grubości warstwy d elementu oraz współczynnika oporu dyfuzyjnego p -» str. 115 i 116. Przy dyfuzji powstają wewnątrz elementu budowlanego spadki cząstkowych ciśnień pary wodnej. Analogicznie do przebiegu temperatury w elemencie, spadki ciśnień cząstkowych rozdzielają się na poszczególne warstwy wg ich udziału w całkowitym oporze dyfuzyjnym elementu. Przypowierzchniowe warstwy powietrza z powodu ich małej grubości (zewnątrz 0,5 cm, wewnątrz 2,0 cm) można pominąć.
Przykład: wewnątrz 20°C/50% = 11,7 mbar na zewnątrz 15°C/80% = 1,3 mbar różnica 11,7-1,3 = 10,4 mbar
Ściana 24 cm cegł. dziur. p• d = 4,5 • 24 = 108 cm; 92,3% 10,4 = 9,59 mbr
Tynk wewn. 1,5 cm pd = 6,01,5= 9 cm; 7,7% • 10,4 = 0,81 mbr
117 cm; 100%
Przykłady dyfuzji pary wodnej
W celu uniknięcia szkód budowlanych nie można dopuścić do kondensacji pary wodnej w przegrodach. Kondensacja występuje tam, gdzie para wodna może wystąpić w większej ilości, niż to wynika z rozkładu temperatury w przegrodzie. W przykładach 0 - ^2) przegroda wraz z jej przypowierzchniowymi warstwami powietrza została narysowana w skali odpowiadającej izolacyjności poszczególnych warstw (por. str. 102). Pokazane tam krzywe maksymalnych rhożli-wych ciśnień cząstkowych pary wodnej uzyskano na podstawie linii przebiegu temperatur.
Celem uniknięcia kondensacji w przegrodzie należy przestrzegać następujących zasad:
Wystarczająca Izolacja cieplna
W przykładzie yJ przedstawiono element jednowarstwowy bez kondensacji. W przykładzie (8) powstaje kondensacja na powierzchni wewnętrznej, ponieważ udział przypowierzchniowej warstwy powietrza jest wyraźnie zbyt duży. Przypowierzchniowa warstwa powietrza nie może przekroczyć pewnego określonego udziału X w całkowitym oporze przenikania ciepła 1/k .
Prawidłowe ułożenie warstw
Nachylenie krzywej dyfuzyjnej powinno przebiegać wewnątrz możliwe stromo, a na zewnątrz - płasko ® , inaczej wystąpi kondensacja (lO) , To nachylenie jest wyznaczone współczynnikiem położenia p • X . Wewnątrz wysoki współczynnik oporu dyfuzyjnego, dobra izolacja cieplna = wysoki współczynnik położenia (i ■ X. Na zewnątrz niski współczynnik oporu dyfuzyjnego, zła izolacja cieplna = niski współczynnik położenia p • X .
Warstwa paroszczelna we właściwym miejscu
Jeśli warstwa paroszczelna jest umieszczona na powierzchni zewnętrznej, to występuje na niej całkowity spadek ciśnienia pary wodnej, czego wynikiem jest kondensacja (n) . Celem uniknięcia kondensacji należy warstwę paroszczelną wbudować od wewnątrz, przy czym warstwy, aż do przegrody paroszczelnej, nie mogą przekroczyć określonego udziału X w całkowitej wartości oporu przenikania ciepła 1/k-> ©
112