Relatia dintre aerul uscat si aerul umed

Aerul din jurul nostru este format din aer uscat (azot, oxigen, dioxid de carbon, etc.) si aer umed (apa sub forma de vapori), relatia dintre acestea stabilind patru definitii de baza:

• Umiditatea specifica;

• Umiditatea de saturatie;

• Umiditatea relativa;

• Punctul de roua;

Umiditatea specifica este cea care iti arata cate grame de vapori de apa se gasesc intr-un kilogram de aer uscat la o anumita temperatura si presiune atmosferica. Ai sa vezi in randurile ce vor urma ca temperatura si presiunea atmosferica afecteaza foarte puternic modul in care umiditatea din aer se resimte.

Umiditatea de saturatie reprezinta cantitatea maxima de vapori de apa ce pot fi inmagazinati intr-o unitate de volum de aer la o anumita temperatura si presiune atmosferica, fara aparitia condensului. Mai usor de inteles ar fi ca aerul dintr-o camera, aflat la o anumita temperatura si preisune, poate sa preia o cantitate maxima de vapori de apa inainte ca acestia sa nu mai poata fi retinuti in aer iar apa sa se transforme in condens.

Umiditatea relativa este de fapt componenta pe care noi ca oameni o percepem, reprezentand procentul de umiditate prezent in aer raportat la umiditatea de saturatie la o anumita temperatura si presiune atmosferica. Zona noastra de confort la nivel de umiditate relativa este cuprinsa intre 40-60% pentru temperaturile de confort pe timp de vara (24-26° Celsius) si pentru temperaturile de cofnort pe timp de iarna (18-22° Celsius).

Daca umiditatea relativa a aerului creste fata de zona de confort incep sa apara treptat senzatiile neplacute cum sunt zapuseala, respiratia ingreunata si transpiratia iar daca aceasta coboara sub 40% apare senzatia gatului uscat, iritatii pe gat, tuse seaca si vorbire ingreunata.

Punctul de roua reprezinta temperatura la care vaporii de apa existenti intr-un volum de aer ajung la saturatie. Sa zicem ca stai  intr-o camera in care ai 1 kilogram de aer ce contine 13 grame de vapori de apa, aerul fiind la o temperatura de 23 de grade Celsius ceea ce se traduce intr-o umiditate relativa de 70%. In aceste conditii date tu ai avea senzatia de disconfort. Daca pastrezi constanta cantitatea de vapori de apa si scazi temperatura la 20° Celsius, cele 13 grame de apa sub forma de vapori vor reprezenta o umiditate relativa de 84% ceea ce este foarte aproape de senzatia pe care o ai cand intri intr-o sauna umeda. In cazul in care continui experimentul si scazi temperatura la 17° Celsius, cele 13 grame de apa sub forma de vapori ating umiditatea relativa de 100% adica umiditatea de saturatie. Aerul devine foarte ud iar apa lichida incepe sa se formeze deci putem spune ca ai descoperit punctul de roua aferent celor 13 grame de apa sub forma de vapori, aflati intr-un kilogram de aer.

Cum afecteaza aerul umed casa?

Revenim putin la ce spuneam la inceput. O familie formata din 4 membri produce zilnic in medie 10kg de apa sub forma de umiditate si astfel apare intrebarea "OK! Dar ce fac cu toata apa asta?".

Pe de-o parte ea poate fi scoasa le exterior prin ventilare naturala (deschizi geamul si aerisesti) sau mecanizata (sistem centralizat sau descentralizat de ventilare care iti recomand sa fie dotat si cu recuperare de caldura), iar pe de alta parte te poti ajuta de fenomenul de difuzie a vaporilor pentru a impinge apa la exterior prin peretii casei. Tocmai din acest motiv fiind extrem de importanta caracteristica higroscopica a materialelor de constructii, sau cat de mult permite sau impiedica un material trecerea vaporilor de apa la o anumita temperatura si presiune atmosferica.

Toate materialele de constructii au o anumita rezistenta la difuzia vaporilor de apa, factorul μ fiind o caracteristica intrinseca a acestora. Desigur, pe santiere folosim materiale de diferite grosimi (grosimi notate cu "d") astfel, inmultind cele doua unitati obtinem factorul Sd cu unitatea de masura metri, ce reprezinta grosimea unui strat echivalent de aer ce ofera aceeasi rezistenta la trecerea vaporilor ca si materialul folosit.

Am sa dau ca exemplu 3 materiale termoizolante utilizate destul de des in constructiile din Romania iar cu aceasta ocazie poti observa si cat de nefericit este polistirenul din anumite puncte de vedere:

• Vata minerala: un material permeabil la vapori, are μ = 1. Folosit in grosime de 15 centimetri rezulta o valoare a coeficientului Sd egala cu 0.15 m, adica 15 centimetri de vata minerala au aceeasi rezistenta la vapori ca un strat de aer de 15 centimetri grosime;

• BCA: μ = 40, folosit intr-un strat de 17 centimetri grosime rezulta un factor Sd de 6.8 m;

• Polistiren: μ = 100, considerand 14 centimetri de polistiren obtinem un Sd de 14 metri, insemnand ca ai avea nevoie de un strat de 14 metri de aer pentru a echivala cu rezistenta la vapori a materialului;

Cu cat rezistenta la vapori este mai mare cu atat materialul permite unei cantitati mai mici de vapori sa iasa prin el, adica are o difuzie mai mica. De ce te intereseaza asta? Pentru ca permeabilitatea la vapori a unui material de constructie este importanta atat in relatie cu coeficientul de transfer termic pe care il are cat si cu pozitionarea materialului intr-un ansamblu de constructie.

Adevarul este ca marea majoritate a materialelor termoizolante au un coeficient de transfer termic asemenator λ = 0.040 insa coeficientul de permeabilitate la vapori difera, fiind extrem de important sa tinem cont de relatia dintre cei doi factori, coeficient de transfer termic si coeficient de permeabilitate la vapori, cand stabilim stratificatiile unui element constructiv (perete, placa, acoperis, etc.).

Dispunerea materialelor termoizolante in cladire

Stiu ca ma tot repet dar cred cu adevarat ca este extrem de important sa retii aceasta ideie. O familie formata din 4 membri produce zilnic 10 kg de apa. Iar acum trebuie sa te gandesti cum dispui corect materialele de constructii astfel incat elementele de anvelopa sa permita eliberarea la exterior a acestei cantitati foarte mari de umiditate!

Dispunerea corecta a materialelor din punct de vedere al permeabilitatii la vapori se face in functie de rezistenta acestora la vapori, pornind de la solicitare mai mare la solicitare mai mica. Sunt sigur ca pana acum ti-ai dat seama ca solicitarea cea mai mare intr-o constructie se afla pe fata interioara a elementului de anvelopa, deci corect este sa dispui materialele gradual, pornind de la rezistenta mai mare la interior unde presiunea vaporilor este mai mare si finalizand cu o rezistenta mai mica la exterior unde presiunea vaporilor este mai mica, permitand astfel vaporilor care au scapat prin stratul precedent sa iasa in continuare.

Dar materialele termoizolante unde le dispui cel mai bine intr-o cladire? Foarte simplu! Spre exterior.

Deci, cand stabilesti stratificatia unui element de anvelopa corelezi coeficientul de transfer termic a materialului cu coeficientul de permeabilitate la vapori si cu pozitionarea acestuia in cadrul ansamblului sau, mai simplu, aplici o regula de bun simt pentru a evita apritia condensului intre materiale (si implicit formarea mucegaiului): materialele mai putin rezistente termic se utilizeaza spre interior iar materialele cu o rezistenta termica mai mare spre exterior, insemnand ca materialele cu λ mai mare se folosesc spre interior si cele cu λ mai mic spre exterior. In acelasi timp materialele mai rezistente la vapori se utilizeaza spre interiorul constructiei (materialele cu μ mai mare) iar materialele mai putin rezistente la vapori (cu μ mai mic) le utilizezi spre exterior, astfel vei obtine o stratificatie rezistenta termic, capabila sa difuzeze vaporii de apa.

De data aceasta am sa inchei articolul cu o intrebare: de ce nu este bine sa termoizolezi cu polistiren la interior? Lasa-ne un comentariu pe una dintre retelele de socializare de mai jos, la postarea dedicata transferului de vapori pentru a ne spune parerea ta.

Proiecte fara compromisuri,

Echipa Technotik.