A HŐ- ÉS PÁRATECHNIKAI TERVEZÉS KÉRDÉSEI
Dr. Kakasy László 2013.
MAI TÉMÁK: I. A BELSŐ TEREK PÁRATARTALMA II. PÁRADIFFÚZIÓ ÉS KONVEKTÍV PÁRATRANSZPORT III. A HŐHIDAK JELENTŐSÉGE
I. A BELSŐ TEREK PÁRATARTALMA
PÁRATARTALOM A BELSŐ TÉRBEN:
időben változó (kivéve a teljes klímát ahol szabályozott)
a fejlődő pára és a légcserével elszállított pára arányától függ
sok tévedésre vezet a stacioner szemlélet
PÁRAFEJLŐDÉS:
emberi élet és tevékenység (lélegzés, főzés, mosás, ruhaszárítás, fürdés, stb.)
növények párologtatása (növényházak, cserepes növények)
állatok (lélegzés, itatás, stb.)
technológia (pl. konyhaüzem, konzervgyár, szövőüzem, stb.)
párolgó vízfelületek (pl. fürdők, uszodák, jakuzzik, stb.)
I. A BELSŐ TEREK PÁRATARTALMA •
•
A szükséges természetes légcsere számítási algoritmusa megengedett belső páratartalom tartásához (számpélda a honlapon): –
A párafejlődés kiszámítása (g/m3óra)
–
A friss levegővel elszállítható pára mennyiségének meghatározása (g/m3)
–
A megengedett páratartalom fenntartásához szükséges friss levegő mennyiségének meghatározása (m3/óra)
–
A nyílászárók hézagain át lehetséges légutánpótlás kiszámítása (m3/óra)
A légcsere mértékét más szempontok is meghatározhatják –
Élettani szükséglet (oxigénellátás, mérgező gázok eltávolítása)
–
Technológiai szükségszerűségek (szükséges páratartalom, pl. papírgyár)
–
Állagvédelmi szempontok (páratartalom korlátozása, pl. penészmentesség)
I. A BELSŐ TEREK PÁRATARTALMA
Az épületszerkezetek páratartalommal összefüggő állagvédelmi vizsgálatai:
felületi páralecsapódás megelőzése (számítható) fém- és üvegszerkezeteknél harmatponton indul meg a felületen a páralecsapódás kapillár-pórusos anyagoknál a kapilláris kondenzáció megkezdődése a feltétel
II. PÁRADIFFÚZIÓ ÉS KONVEKTÍV PÁRATRANSZPORT
II. PÁRADIFFÚZIÓ A szerkezeten belüli páralecsapódás lehetőségét a rétegek célszerű megválasztásával lehet megelőzni: • • •
Konstruálási elv: a rétegek páravezetési ellenállása a nagyobb páranyomás irányából csökkenjen. A jelenség kapilláris, vagy porózus anyagokban értelmezhető (a fémek nem ilyenek) A fém burkolatok elvileg párazáróak. Kérdés az illesztések és a csavarok helyén a párazáróság? – –
tömítőszalag + fűzőcsavar (szegecs) párazáró fólia ragasztott kapcsolatokkal
A páratartalom csökkentésének eszközével csak bizonyos határok között élhetünk
II. KONVEKTÍV PÁRATRANSZPORT •
A konvektív nedvességtranszport veszélyei
•
A könnyű határoló szerkezetek szerelő jelleggel, száraz technológiával készülnek
•
Az egyes szerkezeti elemek közötti hézagokon keresztül konvektív légmozgás, légáramlás („huzat”) indulhat, melynek motorja: –
légnyomás különbség a külső és belső tér között (szél)
–
hőmérséklet különbségből adódó sűrűség különbség (külső és belső légállapot különböző)
•
A hatások általában együttesen jelentkeznek
•
A konvektív nedvességtranszport nagyságrenddel intenzívebb nedvességszállító, mint a páradiffúzió
II. KONVEKTÍV PÁRATRANSZPORT •
A konvektív áramlással a szerkezetbe jutó pára szellőző légrés által történő elszállítását csak bonyolult számításokkal lehet vizsgálni. A tapasztalat szerint gyakori, hogy a légrés nem képes elszállítani ezt a páramennyiséget.
•
A szerkezetben lecsapódó pára korrodálja a fa és a fém szerkezeteket, rontja a hőszigetelést, növeli az önsúlyt.
•
A konvektív áramlással távozó levegő nem kívánt hőveszteséget is okoz az épületben.
•
A szerkezetek légzárásával előzhetők meg a konvektív légáramlatok.
II. KONVEKTÍV PÁRATRANSZPORT - HIÁNYOS LÉGZÁRÁS
Légzáró réteg lezárásának részlete: ragasztás és beszorítás
III. A HŐHIDAK JELENTŐSÉGE
III. A HŐHIDAK JELENTŐSÉGE •
felületi páralecsapódás hőhidakon, hideg pontokon lehetséges (állagvédelmi kérdés)
porózus anyagokon a kapilláris kondenzáció megindulása elegendő a penészedéshez (egészséget veszélyeztető kérdés) fémeken, üvegen a harmatponton indul meg a kondenzáció
hőveszteség (épületenergetikai kérdés)
hőmozgások (állagvédelmi kérdés)
III. A HŐHIDAK JELENTŐSÉGE
Cél: ne alakuljon ki páralecsapódás, vagy penészedés a legkedvezőtlenebb felületi hőmérsékletű szerkezeten sem Eszközök: hőhíd katalógusok, hőhíd programok, építési rendszerek (megadják a megengedhető belső légállapotokat?)
Kérdés: mekkora a megengedhető páratartalom?
A páralecsapódás és a penészedés megelőzésének eszközei:
jobb hőszigetelés
páraterhelés csökkentése, légcsere növelése
III. VONALSZERŰ HŐHIDAK JELENTŐSÉGE KÖNNYŰSZERKEZETEKBEN Könnyű szerkezetekben
Nehéz szerkezetekben Δt=1,4ºC
FÉM BORDA ESETÉN: Δt=6,6ºC Δt=0,2ºC
FA BORDA ESETÉN: Δt=1,9ºC
III. PONTSZERŰ HŐHIDAK JELENTŐSÉGE KÖNNYŰSZERKEZETEKBEN
Pontszerű acél hőhíd betonban, illetőleg hőszigetelő anyagban A lehülés mértéke és a lehülő felület nagysága különböző Az acélt körülvevő anyag hőszigetelő képességétől függ a felületi hőmérséklet Hővezetési tényezők: – Hőszigetelés: λ≈0,04 W/mK – Vasbeton: λ≈1,55 W/mK – Acél: λ≈58 W/mK
III. PONTSZERŰ HŐHIDAK JELENTŐSÉGE KÖNNYŰSZERKEZETEKBEN
Az acél átmérőjétől függ a ∆t pl. d=10 mm esetén Δt=15ºC
III. PONTSZERŰ HŐHIDAK JELENTŐSÉGE KÖNNYŰSZERKEZETEKBEN
Hőszigetelésen átmenő pontszerű acél rögzítő és tárcsa A pontszerű acél hőhíd geometriája és pozíciója szerint hatása különböző: – Külső tárcsa: ∆t=29,2ºC – Belső tárcsa: ∆t=0,3ºC
1. SZERKEZETI PÉLDA ELEMZÉSE
csapadékbiztos (vízzáró)
harmathullás veszélye
fagypont alá hülhet a belső tér
2. SZERKEZETI PÉLDA ELEMZÉSE
csapadékbiztos (vízzáró) jelentős vonalmenti hőhidak a falváz gerendáknál jelentős pontszerű hőhidak a trapézlemez rögzítéseknél összefüggő belső lég- és párazáró réteg
temperált belső terekhez
belső nedvességfejlődés nélkül
pormentesség, légzáróság igényével
Az egyes szerkezet-változatok különböző követelményszinteknek felelnek meg
3. SZERKEZETI PÉLDA ELEMZÉSE Az egyes szerkezet-változatok különböző követelményszinteknek felelnek meg
falvázgerendák vonalmenti hőhidak – v=3-5 mm a burkolat illesztéseinél csekély lég- és párazárás a párafékező fólia réteg nem folytonos – nem is tehető folytonossá fűtött, temperált belső alacsony belső nedvességterhelés
4. SZERKEZETI PÉLDA ELEMZÉSE Az egyes szerkezetváltozatok különböző követelményszinteknek felelnek meg
kazetták pereme hőhíd – vonalmenti hőhíd, v=1 mm kazetták csatlakozásának lég- és párazárása – kivitelezés gondosságán múlik
fémlemez héjalású melegtető kockázatos
fűtött, temperált belső
alacsony légnedvesség
légzárás, pormentesség igénye
5. SZERKEZETI PÉLDA ELEMZÉSE
a belső burkolat pára- és légzárása elvileg megoldható
nyári felmelegedés kisebb
fűtött terek
normál páraterhelés
Az egyes szerkezet-változatok különböző követelményszinteknek felelnek meg
csak pontszerű hőhidak műanyagból
légzárás, pormentesség igénye
6. SZERKEZETI PÉLDA ELEMZÉSE Az egyes szerkezet-változatok Különböző követelményszinteknek felelnek meg
a panelokat rögzítő csavarok pontszerű hőhidak – fémből a peremek hőhidassága különböző mértékű a panelhézagok lég- és párazárása – különböző mértékű
a felület kompakt, zárt
fűtött, ill. hűtött belső tér
normál páraterhelés
légzárás, pormentesség
HŰTÖTT CSARNOKOK SPECIALITÁSAI Igénybevételek
csapadék hőmérsékletváltozás szél, hó
belső hideg (vagy fagyhatás) páradiffúzió iránya fordított, vagy változó
Elvárások, követelmények
csapadékbiztos
szél- és hóterhelésnek ellenáll
tartósság
vagyonvédelem
korlátozott hőveszteség
légtömör
párazáró
páralecsapódás mentes
fagykárok nem lehetnek
HŰTÖTT CSARNOKOK SPECIALITÁSAI •
„Ház a házban elv”
•
•
Nyári felmelegedés elleni védelem
Átszellőztetett fal- és tetőszerkezetek
•
A hűtésre fordított energia különösen drága
Szendvics szerkezettel határolt hűtött terek
•
Hőszigetelt, (mélyhűtőknél fűtött) padlószerkezet
•
Fém fegyverzetű hűtőházi szendvicspanel
MANIPULÁCIÓS TÉR
FAGYASZTÓ KAMRA
Műgyanta padlóburkolat
Műgyanta padlóburkolat
Vasaltbeton padlólemez Nagy teherbírású hőszigetelő hab Talajpára/ talajnedv. elleni szigetelés Aljzatbeton Zúzottkő alépítmény
Vasaltbeton padlólemez PE fólia technológiai szigetelés Nagy teherbírású hőszigetelő hab Fagymentesítő fűtés Talajpára/ talajnedvesség elleni szigetelés Aljzatbeton Zúzottkő alépítmény
Ajánlott irodalom: Épületszigetelési kézikönyv – Verlag Dasshöffer
