3 Difuzie de vapori ATM

7/24/2019 3 Difuzie de vapori ATM

http://slidepdf.com/reader/full/3-difuzie-de-vapori-atm 1/20

5/17/20

CONFORMAREA

TERMO-HIGRO-ENERGETICĂ

A CLĂDIRILOR

Surse de vapori de apă,dintr-o clădire

În medie, pentru o familie de patru persoane,producţia de vapori de apă din activităţicasnice, poate fi estimată astfel :

• pregătit masa, spălat vesela : 0.7 Kgdimineaţa, 0.8 Kg la prânz şi 1.7 Kg seara ;

• spălat corporal, inclusiv baie: cca 0.6 Kg ;

• spălat rufe, uscat, călcat: cca 12 Kgsăptămânal.

Se ajunge astfel la un total mediu zilnic de cca.

9.5 Kg de de apă sub formă de vapori.



5/17/20

Cauzele care conduc la acumularea vaporilor

de apă în încăperi pot fi datorate:

• factorilor socio-economici;

• exploatării;

• “greşeli” datorate “constructorilor”.

Greşeli datorate “constructorilor”:

• prevederea tâmplăriilor exterioare cu garnituricu grad ridicat de etanşeitate + lipsa

sistemelor higro-reglabile (uşă accesapartament, ferestre, uşi acces balcone);

• gradul ridicat de etanşeitate al uşilorinterioare;

• lipsa sistemelor de ventilare, higro-ventilare

mecanică (sistem AERECO).

Sistemul de ventilare AERECO - intrări



5/17/20

Sistemul de ventilare AERECO - ieşiri

Sistemul de ventilare AERECO – circulaţii interioare

Luft uşă



5/17/20

Condensarea vaporilor de apă într-o încăpere,datorită lipsei unui sistem coerent de ventilare

Efecte ale acţiuniivaporilor de apă asupra

elementelor de

construcţiie

Efecte ale acţiunii vaporilor de apă, asupraelementelor de construcţie



5/17/20



Mărimi şi caracteristici

higrice ce intervin uzual î nC.T.H.E. a clădirilor



5/17/20

UMIDITATE ABSOLUTÃ “” reprezintă

cantitatea de apã, sub formã de vapori,conţinutã î ntr-un m3 de aer.

[grame vapori de apa /m3aer umed]

UMIDITATEA DE SATURAŢIE - umiditatea

efectivã a aerului nu poate depãşi o valoare

limitã, denumitã şi notatã “s“

UMIDITATEA RELATIVÃ reprezintă raportul

dintre umiditatea efectivã a aerului la un

moment dat şi umiditatea de saturaţiecorespunzãtoare temperaturii acestuia lamomentul considerat.

φ = 100* / s %



5/17/20

Valorile umidităţilor relative, existente în România:

• în mediul exterior:

– iarna, cca. 80 … 85%;

– vara, cca. 40 … 50%;

• la interiorul clădirilor de locuit:

– iarna:

• cca. 60 … 65% în dormitoare, camere de zi ;

• cca. 70 ... 80% în băi, bucătării;

– vara:


• cca. 60 ... 70% în băi, bucătării.

PRESIUNEA EFECTIVĂ A VAPORILOR DE APÃ

este notatã cu p.

PRESIUNEA DE SATURATIE este notatã cu ps .

1 Pa 1 N/m2 1 Kg/(ms2) =0,075 torri

φ = 100 *

/

s = 100 * p / p

s [%]

TEMPERATURA DE ROUĂ (r

) este

temperatura la care trebuie rãcit volumulrespectiv de aer pentru a se atinge nivelul de

saturaţie.



5/17/20

FACTORUL REZISTENŢEI LAPERMEABILITATE LA VAPORI indicãde câte ori un material este mai

puţin permeabil la vapori decât unstrat de aer de aceeaşi grosime.

Câteva valori semnificative ale lui sunt :

- beton armat .......................................... 21,3

- bca .................... .............. ............. ........ 2,1

- zidãrie cãrãmidã plinã .................... ..... 6,1

- tencuialã mortar ciment ...................... 7,1

- tencuialã mortar var ................... ........ 5,3

- vatã mineralã G100 ............................. 2,4

- polistiren .............. .............. .............. .. 30,0

- sticlã spongioasã ................................. 28,3

- vopsea de bitum (2 straturi) ....... 1200

- folie de polietilenă 0.2 mm ........ 50000- folie de Al 0.2 mm ................... 700000

Capacitatea de absorbție a apei (w) reprezintăcantitatea de apă lichidă (în kg) de pe un

metru pătrat, absoarbită în 24 de ore de unmaterial.

w [kg/(m2d0.5)]

Obs.:

• creşterea lui “w” indică o scăderea a

etanşeităţii stratului la apă (lichidă);



5/17/20

Grosimea stratului de aer echivalent (Sd)

reprezintă grosimea unui strat de aer, careoferă aceeași rezistență la trecerea vaporilorde apă, ca şi stratul de material analizat.

sd = μ * d [m]

Obs.:

• creşterea lui “sd ” indică o scădere a gradului

de evaporare al apei;

PRINCIPALELE FENOMENE

LEGATE DE SCHIMBUL DE

VAPORI DE APĂ

CE AU LOC PRIN ANVELOPA

CLĂDIRILOR

Modelarea matematică afenomenului transferului higric



5/17/20

Cazul ce permite o modelare relativ simplă, esteacela al elementelor monostrat sau

multistrat, realizate din materiale

nehigroscopice (care nu absorb si nu fixează

umiditate sub formă de vapori în momentulcând ajung în contact cu aceasta).

Prin astfel de materiale, transferul vaporilor de

apă se face exclusiv prin fenomenul dedifuzie gazoasă, fără deplasare de aer ...........

........... permeabilitate la vapori a materialelor

Valorile umidităţilor relative, existente în România:

• în mediul exterior:

– iarna, cca. 80 … 85%;

– vara, cca. 40 … 50%;

• la interiorul clădirilor de locuit:

– iarna:


• cca. 70 ... 80% în băi, bucătării;

– vara:

• cca. 50 … 55% în dormitoare, camere de zi ; • cca. 60 ... 70% în băi, bucătării.

Această diferenţă de umiditate generează odiferenţă de presiune. Spre exemplu pe timpul

iernii, între interior (ti,aer = +22C) şi exterior(te,aer = -10C), rezultă o diferenţă de presiunede cca. 1366 Pa. În aceste condiţii, vaporii deapă de la interior migrează către exterior,difuzînd prin elementele de anvelopă.



5/17/20

Presiunea de saturaţie depinde detemperatură.

Determinarea valorii presiunii de saturaţie,

pentru o temperatură θ, se efectuează curelaţiile:

pentru 0; [Pa]

pentru < 0; [Pa]

3,237

269,17 exp105 ,6 psat

5 ,265

875 ,21exp105 ,6 psat

Evaluarea presiunii efective a vaporilor de apăce difuzează printr-un element poros, estedeterminată pornind de la

• legea lui Fick

Dv – coeficientul de difuzie al vaporilor de apă prin

material;

Cv – concentraţia vaporilor de apă.

dx

dCDq v

vv



5/17/20

• legea gazelor perfecte (Clapeyron – Mendeleev)

mv – masa vaporilor de apă din volumul V de aer;

- masa molară a vaporilor de apă;

R – constanta gazelor perfecte;

T – valoarea temperaturii gazelor

TR

m

V p v

v

sau

sau

v vp mT V

R

vv

pcT R

sau

deci

vcR

p

T

1

vvq

DR

d

dx

p

T



5/17/20

Î n cazul transferului de vapori unidirecţional stationar,ecuaţia devine

sau

2

2

0

vc

x

2

2 0

x

p

T

• impunînd condiţiile la limită, se ajunge laexpresia :

[Pa]

unde

Rvx = ΣRvj

şi

Rvj – rezistenţa la vapori a unui strat dematerial

ei

v

vx

i p p

R

R px p

Rezistenţa la vapori a unui material are expresia :

Rvj = d / (δ

o/μ) = 50·108

·d·μ = 50·108

·sd [m/s]

unde:

d – grosimea stratului [m];

μ – coeficient de permeabilitate la vapori a

materialului [1/s]

sd = d·μ – grosimea stratului de aer, echivalent;

δo = 2·10-10 viteza de deplasare a vaporilor de

apă prin aer (stagnant)



5/17/20

Î n trecut coef. μ era notat cu (1/KD).

Î n unele ţări coef. μ mai este notat şi cu λ D sau λ v

materialul caracterizat de valori ale

coeficientului foarte mari (> 1000 ), este

denumit (strat cu rol de) barieră contra

vaporilor

• vopsea de bitum (2 straturi) .............. 1200

• tapet caşerat cu PVC 1,1 mm ........... 5000

• folie de polietilenă 0,2 mm .............. 50000

• folie de Al 0,2 mm ..................... ... 700000

• Stratul “cu rol de barieră contra vaporilor”



5/17/20

Determinarea valorii presiunilor mediului

(interior şi exterior), se efectuează pornind dela relaţia:

[%]

în care:

• ϕ - umiditatea relativă a aerului (interior / exterior), [%];

• p - presiunea vaporilor de apă, [Pa];

• psat ( ) - presiunea de saturaţie a vaporilor, corespunzătoaretemperaturii T (interioare / exterioare) , [Pa]

sat p p

Parametrii ce definesc transferul de masă

• Valoarea densităţii fluxului de vaporice traversează un element omogen de

tip placă plană se poate evalua curelaţia :

v

ei

R

p pg



5/17/20

Diagrama presiunilor efective

• Fenomenul de condens

• Fenomenul de condens



5/17/20

• Condensul î n structură (interstiţial)

• Condensul î n structură

Dintre toate modelele cu aplicabilitate practică

î n concepţia higrotermică a elementelor deanvelopă ale clădirilor, cel mai cunoscut şi mai

aplicat este cel datorat lui O. Glaser (metodăgrafo-analitică).



5/17/20

Pentru analiza posibilităţii condensului în structuraunui element de anvelopă, se compară valorilepresiunilor de saturaţie şi ale presiunilor efective.

Analiza stării de condens în structura unui element de construcţie, funcţie

de poziţia stratului cu rol de barieră contra vaporilor

Conform lui Künzel elemente cheie în transferulde umiditate prin materiale de construcțiisunt:

• capacitatea de absorbție a apei (w);

• permeabilitatea la vapori (V sau sd).

CRP = sd * w

cu limitele:

1) sd * w < 0.1 kg / (m2 h0,5)

2) sd < 2 m

3) w < 0.5 kg / (m2 h0,5)



5/17/20

Diagrama lui Künzel

Pentru rezolvarea corectă a unui element deconstrucţie:

• bariera contra vaporilor trebuie gândită şirezolvată ca un strat continuu;

• bariera contra vaporilor trebuie dispusă cât

mai aproape de mediul cu umiditatea cea mai

mare (analiza se efectuează pentru un an

calendaristic, pentru fiecare lună).

Analiza transferului la difuzia vaporilor de apă se

efectuează LUNAR, evaluându-se cantităţile devapori de apă care se pot ACUMULA şi / sauEVAPORA din structura elementului.



5/17/20

Ordinea dispunerii straturilor unui element de

construcţie multistrat, pentru o difuzie corectă,

a vaporilor de apă prin element:

dacă sensul de migrare este “int. -> ext.” atunci:

int. Sd1 >> Sd2 >> Sd3 >> … Sdn ext.

sau cel mult:

int. Sd1 ≈ Sd2 ≈ Sd3 ≈ … Sdn ext.

Documents

3 Difuzie de vapori ATM