Difuzija vodne pare skozi stene in kapilarni dvig
1. Difuzijski tok vodne pare skozi steno lahko zapisemo:
j = −A
µ
dpv
dx,
kjer je µ difuzijska upornost (Medved, oz. koeficient paropropustnosti(Kunic)). Izracunajte koeficient A v enotah g
kPa·m·h pri temperaturi10 ◦C, ce je difuzijski koeficient za mirujoci zrak pri 10 ◦C Dv = 0,236 cm2/s!Pri difuziji vode skozi snov, ki ni zrak, vzamemo, da je difuzijski koe-ficient enak Dv
µ.
Resitev: Difuzijska enacba j = −Dv
µdρdx
. Zamenjamo ρ = p MR T
in dobimoA = 0,65 g
kPa·m·h .
Tabela: Difuzijske upornosti µ za razlicne snovi (Medved, Kozuh).
snov µPVC folije 10.000 - 42.000les 70beton 30opeka 7stiropor 35steklena volna 2celulozna toplotna izolacija 1
2. Imamo steno iz opeke (µ = 7) debeline 30 cm. Naj bo temperaturav prostoru 22 ◦C (pn = 2630 Pa) in vlaznost 80%, zunaj pa -10 ◦C(pn = 295 Pa) in 90% vlaznost.
• Koliko vode preide skozi 20m2 stene v 5 urah, ko je dosezenostacionarno stanje?
Parni tlak na notranji povrsini stene je p1 = 0,8 · 2630 Pa =2014 Pa.Parni tlak na zunanji povrsini stene je p2 = 0,9 · 295 Pa = 266 Pa.Gostota difuzijskega toka je j = − dp
dR= A p1−p2
µ l1= 0,54 g
m2 h.
• Narisite potek temperature in tlaka vodne pare skozi steno! Upostevajmo,da je dosezeno stacionarno stanje in ne upostevajmo termicnihmejnih plasti.
• Na isti graf narisimo se potek nasicenega parnega tlaka vode vodvisnosti od globine v steni! V kateri globini v steni se zacnekondenzirati vlaga?
• Koliksna bi morala biti relativna vlaznost v prostoru, da se v stenine bi kondenzirala vlaga?
• Kako se spremenijo razmere, ce steno oblozimo s stiroporom de-beline 10 cm? Za stiropor vzemimo, da je µ = 35. Vlaznosti vprostoru in zunaj naj bojo znova 80% in 100%.
j = − dpdR
, kjer je dR = µ dxA
. R1 = µ1 l1A
= 3,23 kPam2 h/g, R2 =µ2 l2
A= 5,38 kPam2 h/g, Rskupni = 8,61 kPam2 h/g. Potem je j =
∆pv
Rskupni= 0,21 g/(m2 h). Potem izracunamo se ∆p1 = 675 Pa in
∆p2. V vsaki plasti je potek linearen.
3. Kapilarno navlazevanje gradbenih snovi (Medved: Gradbena fizika)
Dolocite vlaznost v in masno vlaznost u v betonskem zidu gostote2000 kg/m3 (vodocementno razmerje 0,7) po 6 mesecih navlazevanjas kapilarnim srkom iz podtalnice! (Zanemarimo, da se v tem casu zidtudi susi!).
Resitev:Visina navlazenja zaradi kapilarnega srka je hkap = B
√t. To je em-
piricna formula, ki pa ne velja za poljubno dolge case. Koeficient vdoravode B je za beton okoli 0,3 · 10−3 m/s1/2. Dobimo h = 1,2 m.
Sorpcijski koeficient vode A za omenjeni beton (V/C = 0,7) je 0,03 kgm2 s1/2 .
Zato je kolicina kapljevine v konstrukciji enaka ms = A√
t. Enota[ms] = kg
m2 . Dobimo ms = 118 kg/m2.
Vlaznost gradbene snovi v je razmerje med maso vsrkane vode in pros-tornino zidu (V = S h), v kateri je vsrkana voda porazdeljena:
v =m
V=
ms S
hS=
ms
H= 100 kg/m3 .
Masna vlaznost je u = vρbeton
= 5 %.
Se nekaj podatkov za koeficient B
snov B [ ms1/2 ]
opeka 1,4 · 10−3
beton (V/C = 0,3) 0,1 · 10−3
apnena malta 1 · 10−3
Pri gradbenih konstrukcijah mora biti kapilarni prenos vode iz tal vceloti preprecen.
Poroznost Wiki: Porosity or void fraction is a measure of the void (i.e.,”empty”) spaces in a material, and is a fraction of the volume of voidsover the total volume, between 0–1, or as a percentage between 0–100%.The term is used in multiple fields including pharmaceutics, ceramics,metallurgy, materials, manufacturing, earth sciences and construction.Pomembna, koliko vode lahko sprejme material. Obicajno (glej clanekChristopher Hall and William D Hoff) okoli 85% lukenj lahko zapolnivoda.