Vlhkost v budovách
C:\Documents and Settings\Ales\Application Data\Microsoft\Media Catalog\Downloaded
Clips\cl70\j0280719.wmf
Tepelně vlhkostní mikroklima

Zdroje vodní páry
•stavební vlhkost - vodní pára vázaná v materiálech v důsledku mokrých technologických procesů
(chemicky nebo fyzikálně vázaná)
•zemní vlhkost (vzlínavost), vystoupí 2-3 m v důsledku kapilární vzlínavosti
•meteorologická vlhkost (déšť)
•zkondenzovaná vlhkost ze vzduchu (vsakování zkondenzované vody)
•provozní vlhkost - člověk, zvíře, technologický proces (bazén, vaření, praní) apod.
•sorpční vlhkost – vniká do konstrukce následkem jejích sorpčních vlastností (hygroskopičnost)
•

Se stoupající vlhkostí materiálu roste součinitel tepelné vodivosti.
Záleží na skupenství vody v pórech:
vzduch λ = 0,05 W/mK
voda λ = 0,58 W/mK
led λ = 2,30 W/mK
Působení vlhkosti na stavbu a člověka
budova
subjekt
vodní pára
C:\Documents and Settings\Ales\Application Data\Microsoft\Media Catalog\Downloaded
Clips\cl8c\j0350042.wmf

Tepelná vodivost desek z minerální vlny v závislosti na objemové hmotnosti a hmotnostní vlhkosti
   Hmotnostní
  vlhkost (%)
    Tepelná vodivost
(W/mK)
Zvýšení hmotnostní
vlhkosti z 10 na 50%
     = zvýšení tepelné
    vodivosti o 38% !

Základní pojmy
Daltonův zákon (tlak vzduchu = součet parciálních tlaků jeho složek)
t = 0°C p“ =  611 Pa
t = 10°C p“ = 1227 Pa
t = 25°C p“ = 3167 Pa
•Šíření vlhkosti je složitý proces , vlhkost se šíří jako:
•difúze vodní páry
•voda
•vlhkost jako pevná látka (led, námraza)
•
Sorpce – schopnost látky přijímat vodní páru ze vzduchu (rozdíl parciálních tlaků), nezávisí na
teplotních poměrech vzduchu a látky, po nasycení začne kapilární kondenzace v látce.
Sorpční vlhkost – rovnovážná vlhkost, parciální tlak vodní páry ve vzduchu a v látce je stejný

Difúze = šíření vlhkosti z důvodu tlakového gradientu, difúze probíhá za předpokladu, že dutiny
v látce jsou větší jak molekuly vodní páry (propustná pro vodní páru – musí být propustná pro
vzduch) ale může být vodonepropustná – paropropustná. Při difúzi vodní páry může vzduch proudit
v opačném směru (infiltrace) v důsledku rozdílu parciálních tlaků plynů, ze kterých se atmosféra
skládá.
Analogie mezi přenosem:
  tepla    a vlhkosti
Přenos vlhkosti - difúze

Přenos vlhkosti - sorpce
Rovnovážná vlhkost hygroskopických materiálů kolísá v závislosti na relativní vlhkosti okolního
vzduchu. Při vzrůstu vlhkosti vzduchu dochází k sorpci vlhkosti v materiálu, při poklesu vlhkosti
vzduchu dochází k desorpci vlhkosti z materiálu. Voda přitom přechází z plynného skupenství do
vázaného stavu i při vyšší teplotě než je teplota rosného bodu.
Hydroskopické látky – nasákavé, např. jíl, který je hlavní součástí jílovitých zemin a nepálených
cihel, průmyslově se používá silikagel
Adsorpce = Obohacení látek na povrchu, bez chemické změny – fyzikální vazba, reversibilní; adsorber
vlhkost pohlcuje, proces regenerace (desorpce) vyžaduje dodat energii na uvolnění vazeb molekul na
adsorbéru (Van der Waaalsovy síly se sníží zvýšením teploty)
Absorpce = obohacení v celém objemu (vznik roztoku)
Chemisorpce = voda je v krystalické struktuře látky chemicky vázaná, při zvýšení teploty je
uvolňována. Při poklesu teploty je voda zpětně absorbována.

materiál
Hustota
(kg/m3)
proces
Relativní vlhkost vzduchu (%)
0
20
40
60
80
100
Vápenná omítka
1590
Sorpce
0
0,16
0,27
0,34
0,68
1,34
Desorpce
0
0,37
0,38
0,42
0,72
2,35
sádrokarton
755
Sorpce
0
4,3
6,0
6,7
7,1
14,7
Desorpce
18,8
19,6
20
20,3
20,8
21, 7
dřevotříska
600
Sorpce
0
4,6
6,7
9,3
12,5
27,4
Desorpce
3,1
5,0
8,3
17
60
62
Rovnovážná sorpční a desorpční vlhkost vybraných materiálů
SORPCE
DESORPCE
VLHKOST VZDUCHU

Vlhkostní veličiny stavebních materiálů
δ – součinitel difúze vodní páry (kg/m s Pa) = množství páry, které přejde kostkou o straně 1m mezi
dvěma protilehlými stěnami za dobu 1s při rozdílu tlaku 1Pa; látky parotěsné, paropropustné
μ – faktor difúzního odporu vyjadřuje, kolikrát je difúzní odpor látky větší než difúzní odpor
vzduchu (štěrk 5, dlažba 115, olejový nátěr 9 000, lepenky 25 000, fólie přes 100 000).
Umístění parozábrany …

Vztah vlhkostní a energetické bilance stavby
vlhkost%20bil
Bilanci vlhkosti ve stavbě lze rozdělit na bilanci vlhkosti vnitřního vzduchu a bilanci vlhkosti
stavebních konstrukcí. Bilance vlhkosti a bilance energie jsou vzájemně svázány prostřednictvím
výparné entalpie vlhkosti. Kromě toho jsou osoby, zvířata a některé procesy zároveň zdrojem tepla i
zdrojem vlhkosti.

Materiály s velkou sorpční schopností mohou pozitivně ovlivňovat mikroklima budov tím, že
stabilizují vlhkost vnitřního vzduchu. Větší sorpční schopnost však znamená větší vliv na
energetickou bilanci stavby. Do sporu se tak dostávají požadavky hygienické a energetické.
C:\Documents and Settings\Ales\Application Data\Microsoft\Media Catalog\Downloaded
Clips\cl5d\j0233110.wmf
Vztah vlhkostní a energetické bilance stavby

Úpravy vzduchu z hlediska vlhkosti
1.Vlhčení vodní párou
2.Vlhčení vodou – přímé a nepřímé adiabatické chlazení
3.Kondenzační odvlhčování
4.Sorpční odvlhčování - odmlžování
D:\Ola\publikace\Klima ERA\obrazky predloha\72 Vymeniky\silikagel rotor.jpg
Adsorpční rotační výměník
se silikagelovým
povrchem

Zakreslete na tabuli úpravy vzduchu realizované zadaným vzduchotechnickým zařízením do h-x
diagramu. Zadání na papíře pro 3-členné skupiny studentů. Výsledky kontrolovány za 20 minut –
splnění nutné.
1.Sušení – léto
2.Sušení – zima
3.Řízené odvlhčování (bazén)
4.Vlhčení a chlazení
5.Odmlžování var. 1
6.Odmlžování var. 2
7.Řízené odvlhčování (operační sál)
8.Vlhčení a chlazení
j0292136
Příklad – Úpravy vzduchu

Důvody regulace vlhkosti vzduchu
•
1.Zachování optimálních vlastností stavebních materiálů (vliv vlhkosti na tepelnou vodivost
materiálů a především tepelné izolace, ztráta pevnosti (stability)
2.Hygienické vnitřní prostředí (eliminace kondenzace vodní páry na stavebních konstrukcích -
biologické procesy, houby)
3.Tepelná rovnováha člověka - výdej tepla respirací a evaporací lidského organismu
4.Technologické požadavky (textilní průmysl)

1.
Ve.xe.Δτ + ms/ρ.Δτ = Vo.xi.Δτ + O.Δxi,i-1
Vlhkostní bilance
Vxedτ
Odx
1.
Mwdτ
Vxidτ
vnější prostředí
vzdušná vlhkost
vnitřní prostředí
vodní plochy, člověk
rostliny, technologie

1.
Ve, Vo … objemové průtoky přiváděného vnějšího a odváděného vzduchu (m3s-1)
xe, xi … měrná vlhkost přiváděného vnějšího a vnitřního       (odváděného) vzduchu (g.kg-1)
ms … hmotnostní tok vodní páry (g.s-1)
dτ, dx, Δτ, Δxi,i-1 … časový interval, elementární změna      měrné vlhkosti (v čase)
O … objem místností (m3)
Ve.xe.Δτ + ms/ρ.Δτ = Vo.xi.Δτ + O.Δxi,i-1
Vlhkostní bilance
Při trvalém větrání

1.
mytí
vaření
vaření
koupání
4 osoby
2 osoby
4 osoby
Průběh vlhkosti vzduchu v RD - výpočet

koupelna
Průběh vlhkosti vzduchu v RD - měření


1.
Provozy s řízenou vlhkostí
Významné aplikace z hlediska vzduchotechniky
1.Kondenzační odvlhčování prostorů s vysokým vývinem vodní páry při běžné teplotě – bazény
2.Adsorpční odmlžování prostorů s vysokým vývinem vodní páry při nízké teplotě – haly s ledovou
plochou
3.Řízení vlhkosti vzduchu v prostorách s úzkými tolerancemi tepelně vlhkostního mikroklimatu –
depozitáře
4.Zvlhčování vzduchu v prostorách s požadovanou vysokou vlhkostí vzduchu a tepelnou zátěží –
textilní průmysl
5.Průmyslové sušení horkým vzduchem – výroba papíru
6.

Kritéria vlhkosti vzduchu
•
1.Mez dusna 1636 – 1850 Pa, parciální tlak vodní páry na sliznicích konstantní (teplota ustálená),
proto je parametrem pa
2.Optimální tok vodní páry do prostředí, v horkém prostředí únosný respirační stres člověka –
množství vyloučeného potu za směnu
3.Kritická teplota - 80% dosažení rosného bodu (okamžik vzniku a šíření plísní)

D:\Ola\skola\5T9 Mikroklima\kuchyn1.jpg
1.
Provozy s technologickou vlhkostí
kuchyně

D:\Ola\skola\5T9 Mikroklima\kuchyn2.jpg
1.
kuchyně

1.
bazény
D:\Ola\skola\5T9 Mikroklima\bazen.jpg

Povrchová teplota a vznik kondenzace
Kondenzace nastává, je-li teplota povrchu nižší jak teplota rosného bodu vzduchu. Vznik kondenzace
tedy závisí na:
• tepelném odporu konstrukce,
• přestupu tepla na vnitřním povrchu (proudění vzduchu),
• tepelně vlhkostním stavu prostředí.
Kondenzace na celém povrchu konstrukce
Kondenzace pouze na povrchu tepelného mostu
Periodická kondenzace spojená se snížením teploty vnitřního povrchu v důsledku její nedostatečné
tepelné setrvačnosti

Stanovení rosného bodu
ti = 22°C, RV = 80%, tr = 17,4°C
povrchová teplota
zkondenzovaná voda
stav vzduchu
tr > 0

1.
Vnitřní teplota 20°C
   Venkovní teplota –12°C
Max. relativní
   vlhkost vzduchu
Stanovení přípustné relativní vlhkosti
(povrchová teplota nad rosným bodem)

Určete průtok vzduchu pro větrání bazénové haly tak, aby nedocházelo ke kondenzaci na prosklení
obvodového pláště. Stanovte přípustnou relativní vlhkost vnitřního vzduchu. Určete teplotu
přiváděného vzduchu tak, aby teplovzdušné vytápění pokrylo tepelnou ztrátu haly 10kW. Určete výměnu
vzduchu a směrové měřítko změny stavu vzduchu v hale.
U = 1+cif.součet *
bazénová hala 70x40x10m
vodní plocha 25x10m
odpar z vodní hladiny 7.10-5 kg/m2s
teplota vzduchu v hale 28°C
teplota venkovního vzduchu –10°C
vlhkost venkovního (větracího) vzduchu 1g/kg
* Datum narození 2.3.1865→2+3+1+8+6+5=25 →2+5=7 → 1,7
C:\Documents and Settings\Ales\Application Data\Microsoft\Media Catalog\Downloaded
Clips\cl74\j0292136.wmf
Příklad – Odvlhčování bazénu

C:\Program Files\Common Files\Microsoft Shared\Clipart\cagcat50\BS02064_.WMF
Příště – Hodnocení tepelně vlhkostního mikroklimatu