Descrierea procesului multidimensional de difuzie a vaporilor de apă

Simularea prin calcul a difuziei vaporilor în interiorul structurilor este importantă deoarece sînt permise interpretarea și estimarea riscului de apariție a condensului dăunător în interiorul structurii sau cum poate fi el evitat.

Ecuațiile care modelează difuzia au o structură similară cu cele care modelează transferul de căldură. Soluția lor analitică este însă posibilă numai într-o singură dimensiune, plană. Pentru mai multe dimensiuni, trebuie să fie utilizate metode numerice, așa cum sînt cele puse în aplicare de AnTherm.

AnTherm calculează distribuția sub presiune a vaporilor de apă în 2D și 3D,  în orice structură de construcție.

În același timp, pe baza distribuției de temperatură calculată anterior, este calculată și distribuția presiunii vaporilor de saturație în cadrul structurii analizate.

Comparația între distribuțiile de presiuni parțiale ale vaporilor saturați conduce direct la răspunsul dacă există în construcție un risc de condens sau nu. Zonele în care presiunea parțială a vaporilor este mai mare decât presiunea de vapori saturați, sunt identificate ca fiind expuse riscului de condens și pot fi prezentate într-o formă grafică .

Linii flux de difuzie a vaporilor (fiecare 10%) și compararea presiunii de vapori în interiorul construcției (AnTherm)
Acest model de calcul de umiditate a confirmat faptul că datorită punții termice formate prin plasarea plăcilor din gips ale peretelui despărțitor direct pe placa de beton, pe de o parte și datorită întreruperii barierei de vapori pentru gura de scurgere, posibilitatea difuzie suplimentare a vaporilor de apă în pardoseala construcției la baza peretelui despărțitor pe de altă parte, există zone distincte de condensare. Pericolul este deosebit de mare în vecinătatea inferioară a profilului U în structura peretelui despărțitor.
legendă:

  • diferența de presiune a vaporilor (negru: valoarea limită zero, albastru: negativ, albastru deschis-alb: în mod clar negativ)
  • linii de difuzie ale vaporilor (alb) la intervale de 10% din fluxul total de vapori de la interior (sus) către exterior (jos)
Linii flux de căldură (fiecare 10%) și distribuția temperaturii în interiorul construcției (AnTherm)
Perete de gips carton așezat direct pe dala de 30cm din beton neizolată, peste un garaj. Stratul de izolare (RÖFIX 831) de 13,5 cm grosime a fost plasat numai pe partea de sus a plăcii de beton – nu există nici un alt strat de căldură la partea inferioară a plafonului. Această secțiune transversală tipică a acestei structuri de plafon a fost evaluată ca fiind necritică. 
legendă:

  • izoterme (negru);
  • distribuție a temperaturii: culori
  • Linii de flux termic (W) la 10% din fluxul de căldură totală din interior (de sus) către exterior (de jos)

La interpretarea rezultatelor de acest tip trebuie amintit totuși că difuzia nu este singurul factor care determină transportul vaporilor. În special în construcțiile masive, transportul apei și al vaporilor poate fi influențat semnificativ de transportul prin capilaritate astfel încît difuzia devine secundară.

Transpunînd metoda folosită în AnTherm în metoda Glaser pentru cazurile uni-dimensionale, putem determina zona amenințată de condens ca fiind regiunea determinată prin intersectarea curbei presiunii parțiale a vaporilor și curba presiunii de vapori saturați. După cum se știe, lățimea acestei zone este de cele mai multe ori supraestimată..

AnTherm este utilizat în principal pentru a găsi răspunsul la întrebarea dacă și în ce fel se poate produce condensul în interiorul structurii, avînd date condițiile limită specifice (temperatură și umiditate relativă). O estimare mai exactă a zonelor de condensare și acumularea de umiditate va face obiectul unei dezvoltări ulterioare a softului.

Linii flux de difuzie a vaporilor (fiecare 10%) și compararea Presure de vapori în interiorul construcției (AnTherm)
Acest model de calcul de umiditate a confirmat faptul că datorită punții termice formate prin plasarea plăcilor din gips ale peretelui despărțitor direct pe placa de beton, pe de o parte și datorită întreruperii barierei de vapori pentru gura de scurgere, posibilitatea difuzie suplimentare a vaporilor de apă în pardoseala construcției la baza peretelui despărțitor pe de altă parte, există zone distincte de condensare. Pericolul este deosebit de mare în vecinătatea inferioară a profilului U în structura peretelui despărțitor.
legendă:

  • Izolinii ale diferenței de presiune a vaporilor (negru); ;
  • linii de flux de difuzie a vaporilor (alb) la 10% din fluxul total de vaporii din interior (sus) către exterior (jos)
Linii flux de căldură (fiecare 10%) și de distribuție a densității de căldură în interiorul construcției (AnTherm)
Perete de gips carton așezat direct pe dala de 30cm din beton neizolată, peste un garaj. Stratul de izolare (RÖFIX 831) de 13,5 cm grosime a fost plasat numai pe partea de sus a plăcii de beton – nu există nici un alt strat de căldură la partea inferioară a plafonului. Această secțiune transversală tipică a acestei structuri de plafon a fost evaluată ca fiind necritică.
legendă:

  • fluxului de căldură (galben la negru: impact important al punții termice)
  • Linii de flux termic (W) la 10% din fluxul de căldură total din interior (de sus) către exterior (de jos)

Puntea termică se întîlnește în cazul în care are loc un transfer rapid de căldură datorat diferenței de temperatură dintre aerul interiorul mai cald către aerul din exterior, mai rece. Ca urmare a scăderii temperaturii pe suprafața adiacentă spațiului exterior mai rece, crește riscul de condens. De aceea, punțile termice ridică nu doar problema izolării termice dar și pe cea a protecției la umezeală. Pot apărea următoarele tipuri de probleme:

  • formarea mucegaiului ca urmare a umezelii
  • umezeală, elementele expuse fiind ulterior deteriorate de ger
  • coroziune

Motivele pot fi concepția greșită sau părți defecte ale clădirii.