ΑΣΚΗΣΗ ΥΓΡΟΜΟΝΩΣΗΣ 1

Transcript

1 ΑΣΚΗΣΗ ΥΓΡΟΜΟΝΩΣΗΣ 1

2 ΓΕΝΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ 2

3 ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑΣ ΚΑΙ ΔΙΑΚΙΝΗΣΗ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΜΕΣΑ ΣΕ ΚΑΤΑΣΚΕΥΗ 3

4 ΜΕΓΕΘΗ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΑΠΟΛΥΤΗ ΥΓΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΑΕΡΑ, W Ως απόλυτη υγρασία του αέρα ορίζεται η ποσότητα των υδρατμών σε γραμμάρια, η οποία περιέχεται σε 1 m 3 αέρα. Μονάδα μέτρησης : g / m 3 ΣΧΕΤΙΚΗ ΥΓΡΑΣΙΑ ΤΟΥ ΑΕΡΑ, φ Ως σχετική υγρασία του αέρα ορίζεται η επί τοις εκατό αναλογία της απόλυτης υγρασίας του αέρα, W, προς τη μέγιστη δυνατή περιεκτικότητα του αέρα σε υδρατμούς, Ws, (αέρας κορεσμένος σε υδρατμούς) σε μια ορισμένη θερμοκρασία, ή ομοίως, η επί τοις εκατό αναλογία της μερικής τάσης των υδρατμών,p, προς την αντίστοιχη τάση των κορεσμένων υδρατμών, P s. Μονάδα μέτρησης : % Τύπος : φ= W. 100 = P. 100 (%) Ws Ps όπου είναι : W η απόλυτη υγρασία του αέρα Ws η μέγιστη δυνατή περιεκτικότητα του αέρα σε υδρατμούς P η μερική τάση των υδρατμών Ps η τάση των κορεσμένων υδρατμών 4

5 ΜΕΓΕΘΗ ΚΑΙ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΥΓΡΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΔΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΕ ΥΓΡΑΣΙΑ ΚΑΤA ΒΑΡΟΣ, u m Ως περιεκτικότητα των δομικών υλικών σε υγρασία κατά βάρος ορίζεται η επί τοις εκατό αναλογία της υγρασίας (βάρος νερού), η οποία περιέχεται σε ορισμένο βάρος, προς το βάρος του υλικού εν ξηρώ. Μονάδα μέτρησης : % ΠΕΡΙΕΚΤΙΚΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΔΟΜΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΣΕ ΥΓΡΑΣΙΑ ΚΑΤ ΟΓΚΟΝ, u V Ως περιεκτικότητα των δομικών υλικών σε υγρασία κατ όγκον ορίζεται η επί τοις εκατόν αναλογία της υγρασίας (όγκος νερού), η οποία περιέχεται σε ορισμένο όγκο υλικού, προς τον όγκο του υλικού. Μονάδα μέτρησης : % 5

6 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ, δ Είναι η ποσότητα των υδρατμών σε Kg, που διέρχεται, λόγω διαπίδυσης (διάχυσης), σε 1 ώρα μέσα από στρώμα υλικού με επιφάνεια 1 m 2 και πάχος 1m, όταν η διαφορά των μερικών τάσεων των υδρατμών μεταξύ των δύο επιφανειών είναι 1 χιλιοστό στήλης υδραργύρου (1 mm QS) και το σύστημα βρίσκεται σε μόνιμη κατάσταση, δηλαδή η μερική τάση των υδρατμών τοπικά παραμένει σταθερή με το χρόνο.» Μονάδα μέτρησης : Kg / m.h.mm QS ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΔΙΑΠΙΔΥΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ, μ Είναι ο αριθμός, ο οποίος δείχνει πόσες φορές μεγαλύτερη είναι η αντίσταση κατά τη διαπίδυση των υδρατμών μέσα από ένα στρώμα ομοιογενούς υλικού από την αντίσταση κατά τη διαπίδυση των υδρατμών μέσα από στρώμα αέρα ίσου πάχους στις ίδιες συνθήκες περιβάλλοντος.» Μονάδα μέτρησης : Καθαρός αριθμός Τύπος : δ = 0,085 1 h μ 1 mmqs 1 m 2 6

7 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ, Δ Είναι η ποσότητα των υδρατμών σε Kg, η οποία διέρχεται λόγω διαπίδυσης σε 1 ώρα μέσα από στρώμα υλικού που έχει επιφάνεια 1m 2 και πάχος d μέτρα, όταν η διαφορά των μερικών τάσεων των υδρατμών μεταξύ των δύο επιφανειών είναι 1 χιλιοστό στήλης υδραργύρου και το σύστημα βρίσκεται σε μόνιμη κατάσταση. Μονάδα μέτρησης : Τύπος : Kg / m 2.h.mmQS Δ = δ d ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ, 1 / Δ Είναι το αντίστροφο του συντελεστή διαπερατότητας των υδρατμών. Μονάδα μέτρησης : m 2.h.mmQS / Kg 1 mmqs 1 h 1 m 2 7

8 (Τ.2, σ. 41) ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ Είναι η ποσότητα των υδρατμών σε Kg, η οποία μεταβιβάζεται σε 1 ώρα μεταξύ στοιχείου της κατασκευής που έχει επιφάνεια 1m 2 και του αέρα, ο οποίος βρίσκεται σε επαφή μ αυτό, όταν μεταξύ τους υπάρχει διαφορά μερικών τάσεων των υδρατμών 1 χιλιοστού στήλης υδράργυρου και το σύστημα βρίσκεται σε μόνιμη κατάσταση. Σύμβολο : β Μονάδα μέτρησης : Kg / m 2.h.mmQS β i = 20 g / m 2.h.mmQS β α = 85 g / m 2.h.mmQS ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΜΕΤΑΒΙΒΑΣΗΣ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ Είναι το αντίστροφο του συντελεστή μεταβίβασης των υδρατμών. Σύμβολο : 1 / β Μονάδα μέτρησης : m 2.h.mmQS/Kg 1 h 1 m 2 1 mmqs 8

9 ΣΥΝΤΕΛΕΣΤΗΣ ΔΙΟΔΟΥ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ Είναι η ποσότητα των υδρατμών σε Kg, η οποία λόγω διαπίδυσης διέρχεται σε 1 ώρα μέσα από επιφάνεια 1 m 2 της κατασκευής, όταν η διαφορά των μερικών τάσεων των υδρατμών στη μία και στην άλλη πλευρά της κατασκευής είναι 1 χιλιοστό στήλης υδραργύρου και το σύστημα βρίσκεται σε μόνιμη κατάσταση.» Σύμβολο : Κ D Μονάδα μέτρησης : Kg / m 2.h.mmQS ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ ΔΙΟΔΟΥ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ Σύμβολο : 1/ Κ D Μονάδα μέτρησης : m 2.h.mmQS / Kg 1 = [m 2.Κ / W] Κ D β i Δ β α 1 = 1 + d 1 + d 2 + d d n + 1 [m 2.h.mmQS / Kg] Κ D β i δ 1 δ 2 δ 3 δ n β α 1 d 1 d 2 d 3 d d n... n 9

10 ΔΕΔΟΜΕΝΑ ΑΣΚΗΣΗΣ 10

11 ΔΙΝΟΝΤΑΙ : Τοίχος από σκυρόδεμα d 1 =2 cm d 2 =15,0 cm d 3 =3,5 cm d 4 =2 cm ΕΞΩ t Lα = -10 ο C φ α = 80 % ΜΕΣΑ t Li = 20 ο C φ i = 50 % 1. Εξ. Επίχρισμα (ασβεστοκονίαμα), λ 1 =0,80 W/m.K, μ 1 =11 2. Σκυρόδεμα, λ 2 =2,10 W/m.K μ 2 =28 4. Εσ. επίχρισμα (γυψοκονίαμα), λ 4 =0,70 W/m.K, μ 4 =3,5 3. Ξυλοβάμβακας, λ 3 =0,14 W/m.K, μ 3 =5,4 11

12 Οι τιμές της μ, που δίνονται ισχύουν για το συγκεκριμένο παράδειγμα. Είναι δυνατό, σε άλλες περιπτώσεις, τα ίδια υλικά να έχουν άλλες τιμές για την αντίσταση διαπίδυσης των υδρατμών, μ. Αυτό συμβαίνει, πρωταρχικά, για τα υλικά εκείνα που διαφοροποιούνται ανάλογα με τη σύνθεση και τον τρόπο παρασκευής τους, όπως π.χ. το μπετόν. Τα φυσικά μεγέθη που δίνονται αναγράφονται στον πιο κάτω πίνακα : Θερμοκρασία Σχετική υγρασία Συντελεστές θερμικής αγωγιμότητας Αντιστάσεις διαπίδυσης των υδρατμών μέσα : t Li = +20 o C έξω : t Lα = -10 o C μέσα : φ i = 50% έξω : φ α = 80% λ 1 ασβεστ = 0,80 W/m.K λ 2 σκυροδ = 2,10 W/m.K λ 3 ξυλοβ = 0,14 W/m.K λ 4 γυψοκ = 0,70 W/m.K μ 1 ασβεστ = 11 μ 2 σκυροδ = 28 μ 3 ξυλοβ = 5,4 μ 4 γυψοκ = 3,5 12

13 ΖΗΤΟΥΝΤΑΙ : 1 - Να εξεταστεί αν γίνεται ή όχι υγροποίηση των υδρατμών πάνω στην εσωτερική επιφάνεια του τοίχου. 2 - Να υπολογιστεί η αντίσταση διαπερατότητας των υδρατμών μέσα από τον τοίχο. 3 - Να εξεταστεί αν γίνεται ή όχι υγροποίηση των υδρατμών μέσα στο εσωτερικό του τοίχου. 4 - Να εξεταστεί αν χρειάζεται ή όχι φράγμα υδρατμών και που προτείνεται να τοποθετηθεί. Να εξεταστεί ακόμα αν υπάρχει περίπτωση παγετού ή όχι μέσα στον τοίχο. 5 - Στην περίπτωση που οι υδρατμοί δεν υγροποιούνται ούτε μέσα στην κατασκευή, ούτε πάνω στην εσωτερική επιφάνεια του τοίχου, να υπολογιστεί η ποσότητα των υδρατμών που περνούν μέσα από τον τοίχο σε 24 ώρες. 13

14 ΕΠΙΛΥΣΗ ΑΣΚΗΣΗΣ 14

15 1. ΓΙΝΕΤΑΙ Ή ΟΧΙ ΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗ ΥΔΡΑΤΜΩΝ ΣΤΗΝ ΕΣΩΤΕΡΙΚΗ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ; Προσδιορισμός : - του συντελεστή θερμοπερατότητας του τοίχου, Κ - της αντίστασης θερμοδιαφυγής του τοίχου, 1/Λ - της μέγιστης τιμής του συντελεστή θερμοπερατότητας, K max ή - της ελάχιστης τιμής της αντίστασης θερμοδιαφυγής (1/Λ) min Για να μη γίνει υγροποίηση των υδρατμών στην εσωτερική επιφάνεια του τοίχου, πρέπει οι τιμές των 1/Λ και Κ του τοίχου να ικανοποιούν αντίστοιχα τις σχέσεις: ( 1 ) < 1 και Κ max > K Λ min Λ Οι δύο αυτές σχέσεις, γιατί είναι ισοδύναμες, δηλαδή, όταν ικανοποιείται η μία θα ικανοποιείται και η άλλη, και αντίθετα, όταν δεν ικανοποιείται η μία δεν θα ικανοποιείται και η άλλη. 15

16 (Τ.2, σ. 15) Υλικό Δομικό στοιχείο Πάχος d (m) Τοίχος από σκυρόδεμα Συντελεστής θερμ. αγωγιμότητας λ (W/m.K) Συντελεστής θερμοδιαφυγής Λ=λ/d (W/m 2.K) Συντελεστής θερμ.μεταβίβασης εσ. α i 8,14 Εξ. επίχρισμα (ασβεστοκονίαμα) 0,02 0,80 40 Σκυρόδεμα 0,15 2,10 14 Ξυλοβάμβακας 0,035 0,14 4 Εσ. επίχρισμα (γυψοκονίαμα) 0,02 0,70 35 Συντελεστής θερμ.μεταβίβασης εξ. α ο 23,26 ΣΥΝΟΛΟ Τα πάχη των διαφόρων υλικών σε όλες τις σχέσεις πρέπει να είναι σε μέτρα (m). Αντίσταση θερμοδιαφυγής 1/Λ=d/λ (m 2.K/W) 0,123 0,025 0,071 0,25 0,029 0,043 0,541 0,375 Συντελεστής θερμοπερατότητας Κ (W/m 2.K) 1 / 0,541 = 1,848

17 ( 1 ) = t Li - t Lα - α i Λ min α i. (t Li - t s ) α α Σχεδιάγραμμα 23 της σελίδας 35 : Προσδιορισμός του σημείου υγροποίησης των υδρατμών t s, για t Li = +20 o C και φ i = 50% t s = 9,7 o C. (=tli) 17

18 (Τ.2, παρ. 2.5, σ. 37) ( 1 ) = t Li - t Lα - α i = 20 - (-10) - 8,14 = 30-0,35 = 30-0,35 Λ min α i. (t Li - t s ) α α 8,14. (20-9,7) 23,26 8,14. 10,3 83,84 ( 1 ) = 0,36-0,35 ( 1 ) = 0,01 Λ min Λ min Κ max = α i. (t Li - t s ) = 8,14. (20-9,7) = 8,14. 10,3 = 83,83 Κ max = 2,795 W/m 2.K t Li - t Lα 20 - (-10) ( 1 ) = 0,01 m 2.K/W < 1 = 0,375 m 2.K/W και ισοδύναμα: Λ min Λ Κ max = 2,795 W/m 2.K > Κ = 1,848 W/m 2.K Δεν γίνεται υγροποίηση των υδρατμών στην εσωτερική επιφάνεια της τοιχοποίας. *** Αν : (1/Λ) min > 1/Λ και ισοδύναμα Κ max < K : Γίνεται υγροποίηση των υδρατμών στην εσωτερική επιφάνεια της τοιχοποιίας. Διόρθωση της θερμομόνωσης του τοίχου, ώστε να γίνει Κ max > K. Εξέταση των υπόλοιπων ερωτημάτων. 18

19 2. ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΑΝΤΙΣΤΑΣΗΣ ΔΙΑΠΕΡΑΤΟΤΗΤΑΣ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ, 1 / Δ Δομικό στοιχείο Τα πάχη των διαφόρων υλικών σε όλες τις σχέσεις πρέπει να είναι σε μέτρα (m). Τοίχος από σκυρόδεμα Υλικό Πάχος d (m) Αντίσταση διαπίδυσης των υδρατμών μ (-) Συντελεστής αγωγιμότητας των υδρατμών δ=0,085/μ (g/m.h.mmqs) Εξ. επίχρισμα (ασβεστοκονίαμα) 0, ,0077 Σκυρόδεμα 0, ,0030 Αντίσταση διαπερατότητας των υδρατμών 1/Δ=d/δ (m 2.h.mm QS/g) 2,6 50,0 Ξυλοβάμβακας 0,035 5,4 0,0157 2,2 (Τ.2, παρ. 2.7, σ. 39) Εσ. επίχρισμα (γυψοκονίαμα) 0,02 3,5 0,0243 ΣΥΝΟΛΟ 0,8 55,6 19

20 Γυψοκονίαμα Ξυλοβάμ -βακας Σκυρόδε -μα Ασβεστο -κονίαμα Συντελεστής διαπίδυσης υδρατμών Αντίσταση διαπίδυσης υδρατμών Αντίσταση διαπερατότητας υδρατμών Στρώση Υλικό Θερμοκρασία και Σχετική υγρασία μέσα - έξω d n [m] λ n [W/m.K] Λ n [W/m 2.K] μ n [-] δ n [g/m.h. mmqs] 1/Δ n [m 2.h. mmqs/ g] t n [ o C] P sn [mm QS] P n [mm QS] 1. t Li = +20 o C 0,02 0,80 40,0 11,0 0,0077 2,6 t Lα = -10 P sa = 1,95 P a = 1,56 t 1 = -7,6 P s1 = 2,40 P 1 = 1,56 2. t Lα = -10 o C 0,15 2, ,0 0, ,0 t 2 = -6,2 P s2 = 2,71 P 2 = 1,90 3. φ i = 50% 0,035 0,14 4,0 5,4 0,0157 2,2 t 3 = -2,2 P s3 = 3,82 P 3 = 8,38 t 4 = 11,7 P s4 = 10,32 P 4 = 8,67 4. φ α = 80% 0,02 0,70 35,0 3,5 0,0243 0,8 t 5 = 13,3 P s5 = 10,73 P 5 = 8,77 t Li = 20 P si = 17,53 P i = 8,77 1 / Δ = Σ 1 / Δn = 55,6 20

21 3. ΓΙΝΕΤΑΙ Ή ΟΧΙ ΥΓΡΟΠΟΙΗΣΗ ΥΔΡΑΤΜΩΝ ΣΤΟ ΕΣΩΤΕΡΙΚΟ ΤΟΥ ΤΟΙΧΟΥ; Πρέπει να προσδιοριστούν : Οι τάσεις των υδρατμών, P n, στα διάφορα μέλη της τοιχοποιίας. Οι τάσεις των κορεσμένων υδρατμών, P sn, στα διάφορα μέλη της τοιχοποιίας. Κατασκευάζονται : Το διάγραμμα των τάσεων των υδρατμών σε συνάρτηση με το πάχος των στρώσεων της τοιχοποιίας, P = f (d). Το διάγραμμα των τάσεων των κορεσμένων υδρατμών σε συνάρτηση με το πάχος των στρώσεων της τοιχοποιίας, P s = f (d). Όταν δεν γίνεται υγροποίηση των υδρατμών μέσα στην τοιχοποιία, η τάση των υδρατμών είναι πιο μικρή από την τάση των κορεσμένων υδρατμών Στο σχεδιάγραμμα : η καμπύλη P = f (d) είναι πιο κάτω από την καμπύλη P s = f (d), και οι δύο αυτές καμπύλες δεν τέμνονται. Αντίθετα, όταν οι δύο καμπύλες τέμνονται, τότε γίνεται υγροποίηση των υδρατμών μέσα στην τοιχοποιία. Οι τάσεις των κορεσμένων υδρατμών στις διάφορες στρώσεις της κατασκευής εξαρτώνται από τις θερμοκρασίες τους : Προσδιορισμός των θερμοκρασιών, t n, σε κάθε στρώση. Κατασκευή διαγράμματος θερμοκρασιών σε συνάρτηση με το πάχος των στρώσεων της τοιχοποιίας, δηλαδή, το θερμοκρασιακό διάγραμμα t = f (d). 21

22 Σχέσεις (16) της σελίδας 15 : Προσδιορισμός των επιφανειακών θερμοκρασιών των στρώσεων. t 1 = t Lα + K. (t Li - t Lα ) = ,848. [20 - (-10)] α α 23,26 t 2 = t 1 + K. (t Li - t Lα ) = -7,6 + 1,848. [20 - (-10)] Λ 1 40 t 3 = t 2 + K. (t Li - t Lα ) = -6,2 + 1,848. [20 - (-10)] Λ 2 14 t 4 = t 3 + K. (t Li - t Lα ) = -2,2 + 1,848. [20 - (-10)] Λ 3 4 t 5 = t 4 + K. (t Li - t Lα ) = 11,7 + 1,848. [20 - (-10)] Λ 4 35 = , = ,4 t 1 = -7,6 ο C = -7,6 + 0, = -7,6 + 1,4 t 2 = -6,2 ο C = -6,2 + 0, = -6,2 + 4,0 t 3 = -2,2 ο C = -2,2 + 0, = -2,2 + 13,9 t 4 = 11,7 ο C = 11,7 + 0, = 11,7 + 1,6 t 5 = 13,3 ο C 22

23 Θερμοκρασία o C ΕΞΩ ΜΕΣA t Li = t 4 =11,7 t 5 =13, t 3 =-2, t 2 =-6,2 t 1 =-7,6-10 t Lα =-10 2,0 15 3,5 2,0 πάχος στρώσεων d [cm] 23

24 Πίνακας 4 της σελίδας 35 : Με βάση τις θερμοκρασίες t n προσδιορίζονται, με παρεμβολές, οι αντίστοιχες τάσεις των κορεσμένων υδρατμών, P sn, στις διάφορες στρώσεις της τοιχοποιίας. t o C Ps mm QS t o C Ps mm QS ,77 0,85 0,93 1,03 1,13 1,24 1,36 1,49 1,63 1,78 1,95 2,12 2,32 2,53 2,76 3,01 3,28 3,57 3,88 4,22 4, ,58 4,93 5,29 5,68 6,10 6,54 7,01 7,51 8,04 8,61 9,21 9,84 10,52 11,23 11,99 12,79 13,63 14,53 15,48 16,48 17,53 24

25 Όμοια τρίγωνα tb t > 0 t < 0 PsA Psn PsB tn ta tb tn ta PsA Psn PsB (Psn - Psa) / (tn - ta) = ( PsB - Psa) / (tb - ta) (PsB - Psn) / (tb - tn) = (PsB - Psa) / (tb - ta) Psn = Psa + ( PsB - Psa) x (tn - ta) Psn = PsB - ( PsB - Psa) x (tb - tn) (tb - ta) (tb - ta) 25

26 Προσδιορισμός τάσεων των κορεσμένων υδρατμών, P sn t < 0 t > 0 Psn = PsB - ( PsB - Psa) x (tb - tn) (tb - ta) Ps1 = 2,53 - ( 2,53-2,32) x (-7 - (-7,6)) = 2,40 (-7 - (-8)) Ps2 = 2,76 - ( 2,76-2,53) x (-6 - (-6,2)) = 2,71 (-6 - (-7)) Ps3 = 3,88 - ( 3,88-3,57) x (-2 - (-2,2)) = 3,82 (-2 - (-3)) Psn = Psa + ( PsB - Psa) x (tn - ta) (tb - ta) Ps4 = 9,84 + ( 10,52-9,84) x (11,7-11) = 10,32 (12-11) Ps5 = 11,23 + ( 11,99-11,23) x (13,3-13) = 11,46 (14-13) t Lα = -10 ο C P sα = 1,95 [mmqs] t 1 = -7,6 ο C P s1 = 2,40 [mmqs] t 2 = -6,2 ο C P s2 = 2,71 [mmqs] t 3 = -2,2 ο C P s3 = 3,82 [mmqs] t 4 = +11,7 ο C P s4 = 10,32 [mmqs] t 5 = +13,3 ο C P s5 = 11,46 [mmqs] και t Li = +20 ο C P si = 17,53 [mmqs] 26

27 Προσδιορισμός τάσεων των υδρατμών, P n Προσδιορισμός των τάσεων των υδρατμών μέσα και έξω από την τοιχοποιία, P i και P α, αντίστοιχα : Από τις σχετικές υγρασίες, φ i και φ α, με βάση τον ορισμό. φ i = P i P i = φ. i P si = 0,50. 17,53 P i = 8,77 [mmqs] P si φ α = P α P α = φ. α P sα = 0,80. 1,95 P α = 1,56 [mmqs] P sα 27

28 (Τ.2, σ. 42) Προσδιορισμός των τάσεων των υδρατμών, P n, μέσα στις στρώσεις της τοιχοποιίας : ΔP n = P n+1 - P n = (1/Δ n ). (P i -P α ) (1/Δ) όπου είναι: P n+1 > P n 1 = d n Δ n δ n 1 P 1 - P α = Δ α. (P i -P α ) 1 Δ όπου είναι : Δ α ο συντελεστής του εξωτερικού ορικού στρώματος, δηλαδή του στρώματος αέρα μεταξύ της εξωτερικής επιφάνειας της τοιχοποιίας και του εξωτερικού περιβάλλοντος. Η τιμή του Δ α είναι πάρα πολύ μεγάλη : Δ α 1/ Δ α 0, γιατί : Το πάχος του ορικού στρώματος είναι πάρα πολύ μικρό, της τάξης δέκατων του χιλιοστού και Οι υδρατμοί περνούν πάρα πολύ εύκολα από τον αέρα. 1 0 P 1 P α P 1 = 1,56 [mmqs] Δ α 0 Στρώση n P n 1 P n+1 Δ n 28

29 Η τιμή του Δ i είναι πάρα πολύ μεγάλη : Δ i 1/ Δ i 0, γιατί : Το πάχος του ορικού στρώματος είναι πάρα πολύ μικρό, της τάξης δέκατων του χιλιοστού και Οι υδρατμοί περνούν πάρα πολύ εύκολα από τον αέρα. 1 P i - P 5 = Δ i. (P0 i -P α ) P 5 P i 1 P 5 = 8,77 [mmqs] Δ 1 1 P 2 - P 1 = Δ 1. (P i -P α ) P 2 = P 1 + Δ 1. (P i -P α ) = 1,56 + 2,6. (8,77-1,56) = 1,56 + 0,047. 7, ,6 Δ Δ P 2 = 1,56 + 0,34 P 2 = 1,90 [mmqs] 1 1 P 3 - P 2 = Δ 2. (P i -P α ) P 3 = P 2 + Δ 2. (P i -P α ) = 1, ,0. (8,77-1,56) = 1,90 + 0,899. 7, ,6 Δ Δ P 3 = 1,90 + 6,46 P 3 = 8,36 [mmqs] 29

30 1 1 P 4 - P 3 = Δ 3. (P i -P α ) P 4 = P 3 + Δ 3. (P i -P α ) = 8,38 + 2,2. (8,77-1,56) = 8,38 + 0,040. 7, ,6 Δ Δ P 4 = 8,38 + 0,29 P 4 = 8,67 [mmqs] 1 1 P 5 - P 4 = Δ 4. (P i -P α ) P 5 = P 4 + Δ 4. (P i -P α ) = 8,67 + 0,8. (8,77-1,56) = 8,67+ 0,014. 7, ,6 Δ Δ P 5 = 8,67 + 0,10 P 5 = 8,77 [mmqs] Παρατηρείται ότι είναι P 5 = P i, όπως βρέθηκε και πιο πάνω. Κατασκευή των διαγραμμάτων : t = f (d), P = f (d) και P s = f (d) σε συνάρτηση με το πάχος των στρώσεων. Το διάγραμμα των υδρατμών τέμνει εκείνο των κορεσμένων υδρατμών Γίνεται υγροποίηση των υδρατμών μέσα στην τοιχοποιία. Δεν μπορεί να καθοριστεί η ακριβής θέση του σημείου υγροποίησης μέσα στην τοιχοποιία. 30

31 Γυψοκονίαμα Ξυλοβάμ -βακας Σκυρόδε -μα Ασβεστο -κονίαμα Συντελεστής διαπίδυσης υδρατμών Αντίσταση διαπίδυσης υδρατμών Αντίσταση διαπερατότητας υδρατμών Στρώση Υλικό Θερμοκρασία και Σχετική υγρασία μέσα - έξω d n [m] λ n [W/m.K] Λ n [W/m 2.K] μ n [-] δ n [g/m.h. mmqs] 1/Δ n [m 2.h. mmqs/ g] t n [ o C] P sn [mm QS] P n [mm QS] 1. t Li = +20 o C 0,02 0,80 40,0 11,0 0,0077 2,6 t Lα = -10 P sa = 1,95 P a = 1,56 t 1 = -7,6 P s1 = 2,40 P 1 = 1,56 2. t Lα = -10 o C 0,15 2, ,0 0, ,0 t 2 = -6,2 P s2 = 2,71 P 2 = 1,90 3. φ i = 50% 0,035 0,14 4,0 5,4 0,0157 2,2 t 3 = -2,2 P s3 = 3,79 P 3 = 8,36 t 4 = 11,7 P s4 = 10,32 P 4 = 8,67 4. φ α = 80% 0,02 0,70 35,0 3,5 0,0243 0,8 t 5 = 13,3 P s5 = 11,38 P 5 = 8,77 t Li = 20 P si = 17,53 P i = 8,77 31

32 Θερμοκρασία τάση υδρατμών, τάση κορεσμένων υδρατμών o C mm QS ΕΞΩ ΜΕΣA t 4 =11,7 t Li =20 t 5 =13,3 P si tp 1 =-7,6 t 2=-6,2 sα P P s2 P s1 α P 1 P 2 t Lα = -10 t 3 =-2,2 P s3 P s4 2,0 15 3,5 2,0 πάχος στρώσεων d [cm] P s5 P 3 P4 P 5 Pi 32

33 4. ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ Ή ΟΧΙ ΦΡΑΓΜΑ ΥΔΡΑΤΜΩΝ; ΤΟΠΟΘΕΤΗΣΗ Γίνεται υγροποίηση στο εσωτερικό της τοιχοποιίας. Μέσα στη στρώση 3. Για να μη συμβεί αυτό Απαραίτητη η τοποθέτηση φράγματος υδρατμών, D_Sp, στην τοιχοποιία. Τοποθέτηση φράγματος υδρατμών : Προς το εσωτερικό της τοιχοποιίας. Στην εσωτερική πλευρά της στρώσης που γίνεται η υγροποίηση. Μεταξύ των στρώσεων 3 και 4, δηλαδή μεταξύ του ξυλοβάμβακα και του γυψοκονιάματος. Το φράγμα υδρατμών, D_Sp : Είναι μια βοηθητική στρώση. Πλαστικοποιημένες μεμβράνες από άσφαλτο, πίσσα, λεπτά φύλλα αλουμινίου κ.λπ. Είναι υλικά των οποίων η αντίσταση διαπίδυσης των υδρατμών, μ, έχει πάρα πολύ μεγάλες τιμές, της τάξης του 10 5, περίπου. Προκαλεί πτώση της τάσης των υδρατμών Το διάγραμμα P = f (d) δεν θα τέμνει το αντίστοιχο διάγραμμα P s = f (d) Δεν θα γίνεται υγροποίηση των υδρατμών μέσα στην τοιχοποιία Φορά κίνησης υδρατμών P s4 P P s2 s1 P sα P s3 P α P P 2 1 D_Sp 33 P si P s5 P 3 P 4 P 5 Pi

34 *** Στο σημείο μέσα στην τοιχοποιία που γίνεται η υγροποίηση των υδρατμών, η θερμοκρασία είναι κάτω από το μηδέν (βλ. θερμοκρασιακό διάγραμμα t = f (d)). Υπάρχει περίπτωση παγετού : Το νερό που θα προκύψει από την υγροποίηση των υδρατμών, θα γίνει πάγος σε αυτές τις χαμηλές θερμοκρασίες. Ο όγκος του πάγου είναι πιο μεγάλος από τον όγκο του αντίστοιχου νερού. Δημιουργία τάσεων μέσα στην τοιχοποιία, από αυτήν την αύξηση του όγκου του νερού. Πιθανότητα διάρρηξης της κατασκευής. Η υγροποίηση των υδρατμών μέσα στην τοιχοποιία θα προκαλεί : Μείωση σε μεγάλο βαθμό της θερμομονωτικής ικανότητας της κατασκευής με όλα τα γνωστά δυσάρεστα αποτελέσματα. Τοποθέτηση του φράγματος των υδρατμών, D_Sp, μέσα στην τοιχοποιία : Δεν θα γίνει πια υγροποίηση των υδρατμών μέσα στην τοιχοποιία. Αποφυγή της δημιουργίας παγετού. Αποφυγή της μείωσης της θερμομονωτικής ικανότητας της κατασκευής. 34

35 (Τ.2, σ. 39) (Τ.2, σ. 41) 5. ΠΟΣΟΤΗΤΑ ΤΩΝ ΥΔΡΑΤΜΩΝ ΠΟΥ ΠΕΡΝΟΥΝ ΜΕΣΑ ΣΕ 24 ΩΡΕΣ Η ποσότητα των υδρατμών, G, που διέρχονται μέσα από τον τοίχο δίνεται από τη σχέση: G = K. D (P i - P α ). z [g / m 2 ] Το ποσό των υδρατμών, g, που διέρχεται μέσα από μία επιφάνεια 1 m 2 τοίχου σε μία ώρα είναι: g = G = K. D (P i - P α ) [g / m 2.h] z όπου είναι : z η χρονική περίοδος σε [h] και ο συντελεστής διόδου των υδρατμών σε [g/m 2.h.mmQS] K D 1 = Κ D β α Δ β i όπου είναι : β α ο συντελεστής μεταβίβασης των υδρατμών έξω και είναι: β α = 85 [g/m 2.h.mmQS] και ο συντελεστής μεταβίβασης των υδρατμών μέσα και είναι: β i = 20 [g/m 2.h.mmQS] β i 35

36 1 = = ,6 + 1 = 0, ,6 + 0,05 Κ D β α Δ β i = 55,66 Κ D = 0,018 [g/m 2.h.mmQS] Κ D g = K D. (P i - P α ) = 0,018. (8,77-1,56) = 0,018. 7,21 g = 0,13 [g/m 2.h] Για το ζητούμενο διάστημα των 24 ωρών θα είναι : G = g. z = 0, G = 3,1 [g/m 2 ] 36