Визначити причини; проблема поверхневої конденсації - Energie Plus Le Site

Визначте причини проблеми поверхневої конденсації

Занадто багато виробництва пари

Вироблена волога може надходити з:

Окупація будівлі

Виробництво пари сильно варіюється залежно від типу будівлі (офісів, школи, лікарні, спортивного залу тощо) та виду занять.

У таблиці нижче вказано різні джерела виробництва пари, а також відповідну кількість пари

Джерела водяної пари	Виробництво пари
Мешканець у стані спокою, сидячи або з легкою активністю *:	0,055 (кг/год)
Стоячий пасажир із легкою активністю *:	0,090 (кг/год)
Постійний мешканець із середньою активністю (робота по дому, робота на верстатах тощо) *:	0,130 (кг/год)
Зелені рослини **	0,02 - 0,05 кг води на рослину на добу

*: Стандарт ISO 7730
**: деякі рослини, такі як папірус, викидають у навколишнє середовище кілька літрів води на день.

Важко значно зменшити виробництво пари з цих різних джерел всередині будівлі. З іншого боку, для того, щоб збільшення вологості внаслідок цього виробництва пари залишалося прийнятним, це повинно бути компенсовано достатньою вентиляцією. Ця вентиляція складається, з одного боку, від базової вентиляції, яка повинна забезпечувати якість повітря під час нормальної зайнятості (мешканці, рослини, прибирання тощо), а з іншого боку, від інтенсивної вентиляції, яка повинна компенсувати конкретне виробництво пари (вентиляція на кухнях, у пральні та ін.).
З іншого боку, в деяких випадках можна уникнути занадто великого вироблення пари. Приклади:

великий акваріум без належного покриву,
водойми всередині,
прилади з відкритим циклом горіння без вихлопу назовні (газова або масляна плита, невеликий настінний водонагрівач тощо),
інтенсивне використання зволожувачів.

Від зовнішніх причин

Занадто велика вологість повітря може також виникати з таких зовнішніх причин:

інфільтрація дощової води,
підвищення вологості,
будівельна вологість,
випадкова вологість.

Ці зовнішні причини, які вважаються аномаліями, повинні бути усунені перед розглядом будь-яких інших заходів щодо усунення проблем з конденсатом або цвіллю.

Недостатня вентиляція

Щоб підвищення вологості через утворення пари всередині будівлі залишалося прийнятним, це потрібно компенсувати оновленням повітря. Таким чином, вологе повітря в приміщенні замінюється більш сухим зовнішнім повітрям.

На діаграмі нижче показано зміни вологості повітря у приміщенні (xi) відповідно до швидкості вентиляції (або швидкості оновлення) "n" (у h-1).

Еволюція xi як функція n.

xe = 3 г/кг; D = 0,1 кг/год; V = 32,5 м³; xi = xe + 2,538/n.

xe: вологість зовнішнього повітря;
D: виробництво вологості в приміщенні;
V: обсяг кімнати
n: швидкість поновлення (год -1).

Ми спостерігаємо, що:

Дуже низькі показники вентиляції призводять до дуже високого рівня вологості повітря в приміщенні.
Занадто велике збільшення швидкості вентиляції навряд чи впливає на вологість повітря в приміщенні, але, з іншого боку, збільшить споживання енергії для опалення будівлі.

Поновлення повітря здійснюється або правильно за допомогою контрольованої вентиляційної системи (механічна - одно- або подвійний потік - або природна), або, «архаїчним» способом, простими інфільтраціями (через тріщини і тріщини, відкриваючи вікна тощо).

Поновлення повітря через інфільтрацію

Поновлення повітря шляхом простого проникнення все ще дуже часто зустрічається в школах. Але якщо будівля занадто герметична, оновлення повітря може бути недостатнім, і це може призвести до проблем з конденсацією поверхні. У будь-якому випадку, оновлення повітря через інфільтрацію не є правильним способом забезпечення вентиляції. Дійсно, витоки можуть бути причиною проміжної конденсації, тобто конденсації всередині будівельних елементів (стіни, дахи тощо), а не на їх поверхні. Це пов’язано з тим, що гаряче і вологе повітря, яке проходить через ці витоки, стикається з дедалі холоднішими елементами, і водяна пара, що в ньому міститься, конденсується, як тільки досягаються досить низькі температури. У похилому даху конденсат спричинить пошкодження (цвіль, гниль тощо).
Таким чином, краще мати герметичну будівлю з контрольованою вентиляційною системою, щоб уникнути проблем міжконденсаційної конденсації, заощадити енергію або забезпечити комфорт.

Герметичність будівель

Погана гідроізоляція будівлі не обов’язково спостерігається під час огляду неозброєним оком.

Зовнішні стіни без внутрішньої обробки спричиняють погану гідроізоляцію. Двосхилі дахи часто дуже проникні для повітря, коли внутрішня обробка роз’єднана, неправильна або відсутня.

Повітронепроникність значною мірою залежить від конструкції та майстерності будівельних деталей. Наприклад, використання незаштукатурених бетонних блоків може призвести до дуже поганої гідроізоляції будівлі. Просто покриття цих блоків досить густим шаром фарби (еквівалентно покриттю для герметичності) може розділити повітропроникність на 10.

Погана герметизація може бути пов’язана з витоками з отворів між приміщеннями всередині та зовні захищеного об’єму.

Герметичність будівлі необов’язково рівномірна, вона може відрізнятися від однієї кімнати до іншої.

Старі рами, як правило, пропускають повітря; нові набагато більш водонепроникні.

Поновлення повітря контрольованою вентиляцією

Вентиляція в будівлі хороша, якщо вона контролюється. Це передбачає приплив зовнішнього повітря в деякі приміщення та евакуацію вологого повітря в приміщеннях в інші.

Вентиляція будівель повинна відповідати валлонським нормам та стандарту NBN D 50-001. Серед іншого визначені норми вентиляції.

Правила Валлонії діють з 1 грудня 1996 року.
Це стосується житла, житлових будинків (лікарень, будинків, готелів, шкіл-інтернатів, казарм, в'язниць тощо), шкільних будівель (включаючи центр ПМС) та адміністративних будівель (адміністрація компанії, державної служби, комерція) або будівель, які, після зміни їх використання призначаються тому чи іншому з цих пунктів призначення.

Вентиляцію можна зробити природним або механічним способом. Залежно від того, чи проводиться витягання та/або евакуація природним чи механічним способом, ми говоримо про систему A, B, C або D (стандарт NBN D 50-001).

Забір повітря

Евакуація повітря
Природний	Механічний
Природний	Система A	Система B
Механічний	Система C	Система D

Дотримання стандарту недостатньо, щоб гарантувати належну вентиляцію будівель; мешканців просто запевняють, що вони мають можливість належної вентиляції.

Теплові мости

Тепловий міст є слабким місцем теплоізоляції огороджувальної конструкції будівлі.
Взимку праворуч від теплового мосту температура поверхні стіни всередині будівлі нижча, ніж температура навколишніх поверхонь. Якщо температура там дорівнює або нижче температури точки роси повітря в приміщенні, буде поверхнева конденсація.

Для стіни, знання термостійкості різних шарів дозволяє визначити температуру внутрішньої поверхні (θoi) для даної зовнішньої температури (θe) та внутрішньої температури (θi).

Знання цього значення визначає коефіцієнт температури τ стіни.

Через будівельні елементи або складні теплові мости важко визначити температуру внутрішньої поверхні в точці (θoi) вручну. Цей розрахунок проводиться за допомогою комп'ютерних програм (заснованих, наприклад, на методі скінченного елемента або методу скінченної різниці). Він дає значення температурного коефіцієнта τ в різних точках теплового мосту і, отже, мінімальний температурний коефіцієнт τ хв.

Температурний коефіцієнт у різних точках теплового мосту повністю визначається конфігурацією та структурою теплового мосту. Він характеризує тепловий міст. Одного разу визначившись, це дозволить розрахувати температуру внутрішньої поверхні (θoi) в цій точці для будь-якої заданої зовнішньої (θe) та внутрішньої (θi) температур.

Таким чином, хоча для стіни тепловий опір стіни дозволяє оцінити температуру внутрішньої поверхні, для теплового мосту - це знання коефіцієнта температури τ, що дозволяє оцінити його.

Внутрішня температура приміщення занадто низька

Існує ризик поверхневої конденсації на внутрішній поверхні приміщення, якщо температура поверхні (θoi) дорівнює або нижче температури точки роси (θd) внутрішнього повітря. Однак для даної зовнішньої температури (θe) температура внутрішньої поверхні стін (θoi) залежить не тільки від теплового опору стіни, а й від внутрішньої температури приміщення.

Отже, чим більше повітря в приміщенні нагрівається, тим вища температура поверхні, тим менший ризик конденсації поверхні.

Якщо приміщення неопалюється, слід вжити заходів, щоб запобігти потраплянню водяної пари, що утворюється в окупованих приміщеннях.

З іншого боку, в неопалюваних приміщеннях рівень теплоізоляції суттєво впливає на середню кімнатну температуру: у добре утеплених будинках неопалювані приміщення набагато гарячіші, ніж в однакових, але неізольованих будинках.

Зв'язок між різними параметрами та оцінка ризику конденсації поверхні

1. Розрахунок абсолютної вологості повітря в приміщенні (xi) (без утворення поверхневої конденсації)

Якщо в приміщенні з вологістю D (кг/год) та оновленням n (h -1) (тобто об'ємом вентиляції nV (м³/год)) конденсація не утворюється ні в якому місці, можна припустити, в стаціонарному режимі, що кількість вологості, що виводиться з вентильованим повітрям за одиницю часу, дорівнює сумі кількості вологості, що подається з вентильованим повітрям за одиницю часу, і кількості водяної пари, що утворюється в приміщенні.

Це міркування призводить до співвідношення (див. NIT 153, додаток, сторінка 77):

xi: вміст вологи в повітрі приміщення (geau/kgair)
φe: відносна вологість (%) зовнішнього повітря
xse: вміст вологи при насиченні зовнішнього повітря (geau/kgair)
D/nV: співвідношення між виробництвом вологості (кг/год) і швидкістю вентиляції в приміщенні (м³/год)

2. Розрахунок точки роси повітря в приміщенні (θd)

Температуру точки роси (θd), що відповідає вмісту вологості в приміщенні (xi), можна розрахувати за діаграмою вологого повітря.

Відносна вологість повітря у залежності від абсолютної вологості повітря (x) та температури повітря (θ).

Атмосфера в приміщенні (точка А): xi = 8,7 geau/kgair; θi = 20 ° C -> θd = 12 ° C

3. Розрахунок проміжних величин

Для різних значень температури в приміщенні (θi) та різних значень зовнішньої температури (θe) ми можемо розрахувати значення:

4. Оцінка ризику конденсації

Конденсат не утворюватиметься на внутрішній стіні приміщення або на внутрішній стороні теплового мосту, якщо:

θoi min = мінімальна температура внутрішньої поверхні
θd: температура точки роси

τmin: мінімальний температурний коефіцієнт теплового мосту або температурний коефіцієнт стіни