Ściśle z problemem przenikania ciepła przez przegrody wiąże się problem przenikania (dyfuzji) pary wodnej oraz niebezpieczeństwo jej skraplania się w objętości przegrody. Skraplanie się pary wodnej to oczywiście zawilgocenie przegrody, a więc utrata właściwości izolacji cieplnej oraz możliwość przemarzania ściany lub dachu, co z kolei może powodować utratę ich własności wytrzymałościowych.
Należy tu jednak podkreślić, że zawilgocenie przegrody może nastąpić nie tylko na skutek skraplania się dyfundującej przez ścianę lub dach pary wodnej, ale z wielu innych różnych powodów, np.:
- wody z opadów atmosferycznych,
- wody filtracyjnej,
- wody gruntowej - np. przez kapilarne podciąganie wody,
- wody z kondensacji pary wodnej na powierzchni przegrody,
- wody technologicznej zawartej w materiałach budowlanych,
- uszkodzeń instalacji wodnych.
Trudno jest wymienić wszystkie przyczyny mogące stanowić powód zawilgocenia przegrody (ściany, dachu). Celem niniejszego artykułu jest zasygnalizowanie zjawiska dyfuzji pary wodnej przez przegrodę.
- w wyniku czynności bytowych człowiek powoduje odparowanie dziennie do 1 ,5 litrów wody.
Fot. Rys. 1W sumie człowiek w swoim codziennym działaniu przetwarza ca 3,5 Litrówwody w parę wodną, która systematycznie zwiększa zawartość wilgoci w powietrzu zamieszkałych pomieszczeń. Wilgotność bezwzględna powietrza jest to ilość W [g] pary wodnej zawartej w objętości 1 [m3] powietrza. Jednostką wilgotności bezwzględnej jest [g/m3].
Maksymalna ilość pary wodnej zawartej w powietrzu jest ograniczona i zależna przede wszystkim od temperatury i ciśnienia. Maksymalna ilość pary wodnej jest wyższa w wyższej temperaturze, przy czym dla każdej temperatury osiąga się inny stan nasycenia. Dopływ pary wodnej do określonej objętości powietrza ponad stan nasycenia powoduje natychmiastowe skroplenie się pary wodnej (kondensację). W poniższej tabeli przedstawiono maksymalną zawartość pary wodnej w powietrzu, czyli zawartość pary wodnej w stanie nasycenia.
Na poniższym wykresie (rys. 1), odpowiednim do powyższej tabeli, widoczna jest znacznie wzrastająca zawartość pary wodnej w stanie nasycenia w miarę wzrostu temperatury powietrza. Wilgotność względną powietrza Ip [%] określa się jako procentową zawartość wilgoci (pary wodnej) w powietrzu w stosunku do zawartości wilgoci w stanie nasycenia lub jako procentową wielkość ciśnienia parcjalnego pary wodnej w stosunku do ciśnienia parcjalnego pary wodnej w stanie nasycenia; przy określonej, tej samej temperaturze powietrza.
W stanie nasycenia wilgotność względna Ip osiąga wartość 100% (gdy P=Pn).
Na wykresie pokazano, jak zmienia się zawartość pary wodnej (W) w zależności od temperatury powietrza (Tp) oraz wilgotności względnej Na podstawie powyższych wykresów można, w przybliżeniu wyznaczyć, przy założonej zawartości pary wodnej w powietrzu w ilości np. 2 [g/m3], jak zmienia się wilgotność względna wraz ze zmianą temperatury powietrza (tab. 2).
Tak więc w miarę podnoszenia temperatury powietrza Tp [C], przy tej samej zawartości pary wodnej W [g/m3] zmniejsza się wilgotność względna powietrza j [%]. czyli powietrze cieplejsze może przyjąć więcej pary wodnej od zimniejszego dla osiągnięcia stanu nasycenia, tj. wilgotności względnej Lub inaczej:
Przyjmijmy, że w pomieszczeniu znajduje się powietrze o temperaturze Tp = +20 [°C] i zawartości pary wodnej w ilości W = 9,39 [g/m3].
a więc jest to wilgotność względna spełniająca warunki dobrego komfortu klimatycznego w pomieszczeniu.
Fot. Rys. 2Jeżeli na powierzchni wewnętrznej ściany, okna. drzwi wystąpi temperatura Tp = +10 [°C]. to wówczas stosownie do wartości podanych w tabeli zostanie w tym miejscu osiągnięty stan nasycenia powietrza parą wodną (patrz wykres). tj. wilgotność względna j osiągnie w tym miejscu wartość 100% (W = Wn ) - co będzie skutkować skraplaniem się pary wodnej na tych powierzchniach.
W przypadku dalszego obniżania temperatury ilość skroplonej pary wodnej będzie wzrastać. Zatem do skroplenia pary wodnej wystarczyło obniżenie temperatury tylko do +10 [°C], co częstokroć ma miejsce w pomieszczeniach mieszkalnych. i to nie tylko w przypadku wadliwie wykonanej izolacji cieplnej.
Punkt skraplania (rosy) określa temperaturę Tr, w jakiej zostanie osiągnięty stan nasycenia parą wodną powietrza o określonych parametrach temperatury Tp i wilgotności względnej j, czyli inaczej ujmując temperaturę, w której nastąpi skroplenie się pary wodnej.
Tak więc. np. dla powietrza o temperaturze Tp = +20 [°C] i wilgotności względnej
- wody z opadów atmosferycznych,
- wody filtracyjnej,
- wody gruntowej - np. przez kapilarne podciąganie wody,
- wody z kondensacji pary wodnej na powierzchni przegrody,
- wody technologicznej zawartej w materiałach budowlanych,
- uszkodzeń instalacji wodnych.
Trudno jest wymienić wszystkie przyczyny mogące stanowić powód zawilgocenia przegrody (ściany, dachu). Celem niniejszego artykułu jest zasygnalizowanie zjawiska dyfuzji pary wodnej przez przegrodę.
Para wodna
Para wodna jest praktycznie wszędzie. Jest niewidocznym gazem i stanowi jeden ze składników mieszaniny gazów, zwanej powietrzem. Powstaje głównie w wyniku odparowania wody, spalania materiałów organicznych oraz jej wydzielania przez ludzi i zwierzęta. We wszystkich zamieszkałych pomieszczeniach para wodna wytwarzana jest ciągle w wyniku jej wydzielania przez ludzi oraz wykonywania przez nich czynności bytowych, np. użytkowania przez nich urządzeń powodujących wydzielanie pary wodnej (gotowanie, mycie, pranie itp.).Ocenia się, że średnio:
- człowiek ze swego ciała wydziela dziennie w postaci pary wodnej do 2 Litrów wody,- w wyniku czynności bytowych człowiek powoduje odparowanie dziennie do 1 ,5 litrów wody.
Fot. Rys. 1W sumie człowiek w swoim codziennym działaniu przetwarza ca 3,5 Litrówwody w parę wodną, która systematycznie zwiększa zawartość wilgoci w powietrzu zamieszkałych pomieszczeń. Wilgotność bezwzględna powietrza jest to ilość W [g] pary wodnej zawartej w objętości 1 [m3] powietrza. Jednostką wilgotności bezwzględnej jest [g/m3].
Maksymalna ilość pary wodnej zawartej w powietrzu jest ograniczona i zależna przede wszystkim od temperatury i ciśnienia. Maksymalna ilość pary wodnej jest wyższa w wyższej temperaturze, przy czym dla każdej temperatury osiąga się inny stan nasycenia. Dopływ pary wodnej do określonej objętości powietrza ponad stan nasycenia powoduje natychmiastowe skroplenie się pary wodnej (kondensację). W poniższej tabeli przedstawiono maksymalną zawartość pary wodnej w powietrzu, czyli zawartość pary wodnej w stanie nasycenia.
Na poniższym wykresie (rys. 1), odpowiednim do powyższej tabeli, widoczna jest znacznie wzrastająca zawartość pary wodnej w stanie nasycenia w miarę wzrostu temperatury powietrza. Wilgotność względną powietrza Ip [%] określa się jako procentową zawartość wilgoci (pary wodnej) w powietrzu w stosunku do zawartości wilgoci w stanie nasycenia lub jako procentową wielkość ciśnienia parcjalnego pary wodnej w stosunku do ciśnienia parcjalnego pary wodnej w stanie nasycenia; przy określonej, tej samej temperaturze powietrza.
REKLAMA:
W stanie nasycenia wilgotność względna Ip osiąga wartość 100% (gdy P=Pn).
Na wykresie pokazano, jak zmienia się zawartość pary wodnej (W) w zależności od temperatury powietrza (Tp) oraz wilgotności względnej Na podstawie powyższych wykresów można, w przybliżeniu wyznaczyć, przy założonej zawartości pary wodnej w powietrzu w ilości np. 2 [g/m3], jak zmienia się wilgotność względna wraz ze zmianą temperatury powietrza (tab. 2).
Tak więc w miarę podnoszenia temperatury powietrza Tp [C], przy tej samej zawartości pary wodnej W [g/m3] zmniejsza się wilgotność względna powietrza j [%]. czyli powietrze cieplejsze może przyjąć więcej pary wodnej od zimniejszego dla osiągnięcia stanu nasycenia, tj. wilgotności względnej Lub inaczej:
Przyjmijmy, że w pomieszczeniu znajduje się powietrze o temperaturze Tp = +20 [°C] i zawartości pary wodnej w ilości W = 9,39 [g/m3].
a więc jest to wilgotność względna spełniająca warunki dobrego komfortu klimatycznego w pomieszczeniu.
Fot. Rys. 2Jeżeli na powierzchni wewnętrznej ściany, okna. drzwi wystąpi temperatura Tp = +10 [°C]. to wówczas stosownie do wartości podanych w tabeli zostanie w tym miejscu osiągnięty stan nasycenia powietrza parą wodną (patrz wykres). tj. wilgotność względna j osiągnie w tym miejscu wartość 100% (W = Wn ) - co będzie skutkować skraplaniem się pary wodnej na tych powierzchniach.
W przypadku dalszego obniżania temperatury ilość skroplonej pary wodnej będzie wzrastać. Zatem do skroplenia pary wodnej wystarczyło obniżenie temperatury tylko do +10 [°C], co częstokroć ma miejsce w pomieszczeniach mieszkalnych. i to nie tylko w przypadku wadliwie wykonanej izolacji cieplnej.
Punkt skraplania (rosy) określa temperaturę Tr, w jakiej zostanie osiągnięty stan nasycenia parą wodną powietrza o określonych parametrach temperatury Tp i wilgotności względnej j, czyli inaczej ujmując temperaturę, w której nastąpi skroplenie się pary wodnej.
Tak więc. np. dla powietrza o temperaturze Tp = +20 [°C] i wilgotności względnej
REKLAMA:
REKLAMA:
Źródło: obud