Стійкість до дифузії пари стіни - Energie Plus Le Site

Стійкість до дифузії пари стіни

"Коефіцієнт стійкості до дифузії пари" матеріалу

Рух дифузії пари буде набагато важливішим, оскільки матеріал, що становить стінку, буде більш проникним для пари, тобто його коефіцієнт опору дифузії пари низький.

коефіцієнт опору дифузії пари матеріалу μ вказує на те, наскільки водяна пара проходить через матеріал легше, ніж повітря. Значення μ матеріалу завжди перевищує 1.

Кількість водяної пари, що дифундує через шар даного матеріалу, залежить не тільки від величини µ матеріалу, але і від товщини цього шару. Еквівалентна товщина дифузії μd (або Sd) вказує на стійкість шару матеріалу до дифузії водяної пари. µd - добуток коефіцієнта опору дифузії пари (μ ) товщиною матеріалу (d) і виражається в метрах.
Μd шару матеріалу відповідає товщині в м шару нерухомого повітря, який чинить такий же опір дифузії пари, як шар матеріалу.

Коли µ матеріалу дорівнює 5, це означає:

що водяна пара перетинає цей матеріал у 5 разів складніше, ніж повітря, або, іншими словами,
що 20 см цього матеріалу має такий самий опір дифузії пари, як і 100 см нерухомого повітря.

Стійкість до дифузії пари однорідної стінки та обчислення щільності потоку пари через цю стінку (стаціонарний режим)

Розглянемо дифузію пари через шар плоского і однорідного матеріалу товщиною; дифузія в результаті часткової різниці тиску пари.

A = площа (м²),
pv1 = тиск пари на внутрішній поверхні (Па),
pv2 = тиск пари на зовнішній поверхні (Па)

Різниця в тиску пари (pv1 - pv2) викликає дифузію водяної пари зсередини назовні.
Питання: яка кількість пари, що дифундує від площини 1 до площини 2 за t секунд, через поверхню А (м²) ?

За інтуїцією ми знаємо, що шукана кількість пари Qd буде такою:

прямо пропорційна розглянутій площі A (м²),
прямо пропорційна різниці тиску пари (pv1 - pv2) (Па),
прямо пропорційна тривалості часу, що враховується t (s),
обернено пропорційна товщині матеріалу d (м),
обернено пропорційна коефіцієнту дифузійного опору μ .

Якщо ми виразимо ці міркування формулою, отримаємо:

Qd = прямо пропорційна

Для заповнення формули вираз «прямо пропорційний до» замінюється коефіцієнтом пропорційності, представленим літерою С.
Тоді формула стає:

(1)

Ми можемо застосувати формулу (1) не при A (м²), а при 1 м² і не тривалістю t (s), а протягом 1 с:

Величина Qd/A x t називається щільністю потоку водяної пари (кг/(м² х с)).
Щільність потоку водяної пари представлена символом qd. Отже, маємо:

(2)

Отже, щільність потоку пари qd вказує на кількість водяної пари, що проходить через стінку на м2 площі поверхні та за секунду.
Розміри С такі:

Таким чином, C виражається в секундах.

За таких умов, як зазвичай зустрічаються в будівлях, ми можемо вважати С константою:

C = 0,185 x 10 - 9 с (або: N = 1/C = 5,4 x 10 9 с - 1)

Формула (2) написано:

або (3)

(5,4 х 10 9 х мкд) це називається стійкість до дифузії Z.
Це дуже велике значення константи дифузії означає, що дифузійний опір будь-якого матеріалу насправді дуже високий і що кількість пари, що транспортується дифузією, буде дуже низькою.

Стосунки (3) пишеться тоді:

Дуже високий опір дифузії Z призводить до низького потоку пари.

Примітка.

Дуже високої дифузійної стійкості можна досягти, використовуючи або тонкий шар матеріалу, що має μ дуже високий (= ПАРА БАРІЕР), тобто товстий шар матеріалу, що має μ низький.

Стіна з піщано-вапняної цегли (ρ = 1800 кг/м³) має значення, рівне 15 (-), і товщину 20 см. Зовнішній тиск пари становить 280 Па, а внутрішній тиск пари - 1320 Па.

Щільність потоку водяної пари становить:

=
64,2 x 10 - 9 кг/(м² x s) = 5,5 г/(м² x день)

"Стійкість до дифузії пари" композитної стінки

Зазвичай стіна складається з більш ніж одного шару. Стійкість до повної дифузії композитної стінки отримують додаванням дифузійного опору складових шарів.

або Z t = 5,4 x 10 9 x (μ1d1 + μ 2d2 + ... μn x dn)

Як і у випадку теплопередачі, водяна пара повинна долати певний опір, переходячи від стіни до навколишнього повітря і навпаки. Однак ці проходи опору настільки низькі, що їх не враховуватимуть.
Нарешті, формула стає:

кг/(м² х с)

Розглянемо транспортування тепла через композитну стінку, виконану зсередини назовні, наступним чином:

З покриттям:	d = 15 мм	ρ = 1700 кг/м³
Газобетон:	d = 10 см	ρ = 700 кг/м3
Мінеральна вата:	d = 8 см	ρ = 40 кг/м3
Цегла:	d = 12 см	ρ = 1800 кг/м3

Припустимо, у приміщенні відносна вологість становить 50% при 22 ° C, а на відкритому повітрі - 70% при -5 ° C. Давайте обчислимо кількість дифузійної водяної пари в стінці та еволюцію тиску пари.

Основні дані:

d (м)	мкд (м)
З покриттям:	0,015	0,15
Газобетон:	0,10	0,57
Мінеральна вата:	0,08	0,13
Цегляна кладка:	0,12	1,38

Стійкість до повної дифузії становить:

5,4 x 10 9 x Sμd = 5,4 x 10 9 x 2,23 = 12 x 10 9 м/с

Максимальні значення тиску пари при 22 ° C та - 5 ° C становлять 2645 та 401 Па відповідно.

Тому тиск:

pvi = 2645 х 50% = 1322 Па
pve = 401 x 70% = 281 Па

= 87 10 - 9 кг/(м2 х с) = 7,5 г/(м2 х с)