Newsletter

Login Form



Czytaj także -

Aktualne wydanie

OkladkaSS-10-2017

20170725-edgetech-banner-160x600-polonaisEDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK

EDG Swiat Szkla Skyscraper 160x600 BAU OK 

 

facebook12

czytaj newsy Świata Szkła

- więcej szklanej architektury

 

Baztech

Miesięcznik Świat Szkła

indeksowany jest w bazie

czasopism technicznych

 

 

baner konferencja 12 2017

Wydanie Specjalne

 

Fasady przeszklone termika akustyka odpornosc ogniowa 2016

 

okna pasywne 2015a

 

Fotowoltaika w architekturze okladka

 

20140808Przegrody przeciwpozarowe

 

konstrukcje szklane

 

20140533 Konstrukcje przeszklone 2

 

 

  

FF18 750x150px PL NEUGIERIG

 

 baner mochnik colorimo 750X100

 

lisec SS FastLAne

 

baner-2-krzywe

 

 

 

Unikanie kondensacji i pleśni
Data dodania: 10.02.14


Eksperci z Centrum Technicznego instytutu IFT Rosenheim oraz osoby obsługujące linię telefoniczną do kontaktów z klientami i inwestorami zauważyli, że użytkownicy często jeszcze dziś skarżą się na kondensację pary wodnej występującą na szybach i ramach okiennych.

 

Taka kondensacja może prowadzić do tworzenia się pleśni na powierzchni okna i węgarka.

 

Dlaczego kondensacja pary wodnej na oknie jest zła?

W sytuacjach związanych z kondensacją i tworzeniem się pleśni na oknie jest zawsze kilka możliwych przyczyn ich powstawania i wielu winnych temu stanowi. Odpowiedzialność musi być zatem zawsze ustalana indywidualnie dla każdego przypadku. Tym bardziej, że wymogi prawne i normatywne dotyczące analizy przyczyn wystąpienia kondensacji i pleśni są też raczej niejasne i mogą być interpretowane w różny sposób.

 

Strony sporu są często dość sztywne w swojej ocenie sytuacji: pracownicy budowlani mają skłonność do postrzegania sytuacji w ten sposób, że metody jakie stosują mieszkańcy i użytkownicy aby ogrzać i przewietrzyć swoje budynki oraz styl ich życia są główną przyczyną problemów.

 

Z drugiej strony użytkownicy będą upierać się, że zrobili wszystko perfekcyjnie, a konstrukcja okna lub montaż były błędne. W celu identyfikacji rzeczywistych przyczyn powstałych uszkodzeń związanych z powstawaniem kondensacji i pleśni angażowane są sądy i biegli eksperci. Skargi i reklamacje, które powodują proces sądowy, w efekcie mogą być kosztowne dla wszystkich, zabierają dużo czasu i powodują sporo stresu.

 

 

2013-12-30-1 

Rys. 1. Kondensacja na dolnej krawędzi okna wynikająca z efektu mostku termicznego wywołanego „zimną” ramką dystansową – szczegóły wg DIN 4108-2 z opisem sytuacji, w których może występować kondensacja

 

Fizyka procesu kondensacji

Obszar w którym kondensacja pojawia się na powierzchni elementów jest zasadniczo określony przez:

- bezwzględną zawartość wody w powietrzu wewnątrz pomieszczenia (cząstkowe ciśnienie pary wodne),

- temperaturę na powierzchni elementu.

 

Gdy tylko temperatura powierzchni spadnie poniżej punktu rosy (zależnego od wilgotności powietrza w pomieszczeniu), na powierzchni tej można zauważyć kondensującą się parę wodną.

 

Oba te parametry zmieniają się znacznie: bezwzględna zawartość wody w powietrzu wewnątrz pomieszczenia zmienia się w ciągu dnia, gdyż wilgoć stale jest uwalniana (np. podczas gotowania) i usuwana (np. za pomocą wentylacji). Temperatura powierzchni okna zmienia się w zależności od temperatury powietrza na zewnątrz budynku, ilości ciepła przenoszonego przez konwekcję i izolacyjności termicznej samego elementu. Powyższe czynniki różnią się również w czasie oraz są zależne od miejsca montażu okna.

 

Pleśń zaczyna się tworzyć, gdy zarówno wystarczająca wilgotność, jak i niezbędne substancje odżywcze dla grzybni są obecne w pomieszczeniu. Od kilku lat, wiadomo, że wilgoć nie musi być obecna w postaci płynnej: pleśń może rosnąć bez wody, jeśli tylko wilgotność otaczającego powietrza osiąga wartość 80% lub więcej. Substancje odżywcze mogą mieć postać różnych materiałów organicznych, takich jak tapety ze zrębkami drewna lub nawet cienka warstwa kurzu.

 

Pleśń jest zazwyczaj wynikiem występującej przez dłuższy okres kondensacji pary wodnej.

 

Wilgotność powietrza – zawartość pary wodnej w powietrzu.
Wilgotność charakteryzuje się na różne sposoby. Najpopularniejsze to:
- wilgotność bezwzględna – masa pary wodnej wyrażona w gramach zawarta w 1 m³ powietrza,
- wilgotność względna – wyrażony w procentach stosunek ciśnienia cząstkowego pary wodnej zawartej
w powietrzu do prężności pary wodnej nasyconej w tej samej temperaturze, wyrażana w %
- prężność pary wodnej – ciśnienie parcjalne (cząstkowe), wywierane przez parę wodną w powietrzu.
- temperatura punktu rosy – temperatura w której nastąpi skraplanie pary wodnej zawartej w powietrzu.


Temperatura punktu rosy lub punkt rosy – temperatura, w której para wodna zawarta w powietrzu osiąga
na skutek schładzania stan nasycenia (przy zastanym składzie i ciśnieniu powietrza), a poniżej tej temperatury
staje się przesycona i skrapla się lub resublimuje.


Prężność pary wodnej – ciśnienie cząstkowe wywierane przez parę wodną zawartą w powietrzu.
Prężność maksymalna (nasycająca) – najwyższa wartość ciśnienia, jaka może wystąpić w danej temperaturze,
odpowiada ciśnieniu pary nasyconej w tej temperaturze. Rośnie ona z temperaturą. Osiągnięcie ciśnienia nasycającego
jest warunkiem rozpoczęcia się procesu kondensacji (skraplania) – w stanie tym następuje równowaga
między parowaniem i skraplaniem.

 

Oznaki zagrożenia ryzykiem kondensacji

Zbiór opinii i porad ekspertów z ostatnich lat pokazuje szereg szczególnie powszechnych przyczyn kondensacji. Są one opisane poniżej.

 

(...)

 

2013-12-31-1

Rys. 2. Szafki kuchenne obok drzwi tarasowych. Wystąpienie kondensacji i pleśni wzdłuż dolnej krawędzi szyby (zaznaczone czerwonym okręgiem) w tym przypadku jest praktycznie nieuniknione

 

Jakość konstrukcji
W sytuacjach opisanych poniżej, odpowiedzialność spoczywa głównie na projektantach, wykonawcach budowlanych, projektantach i montażystach okien.


a) Usytuowanie okien w ścianie zewnętrznej
W monolitycznych ścianach zewnętrznych (to znaczy ścianach wykonanych z jednego materiału, takiego jak np. cegła) okna powinny być zainstalowane w środkowej płaszczyźnie każdej ściany. W konstrukcjach ścian zawierających warstwę izolacyjną najlepiej jest, gdy okna znajdują się w obszarze izolacji. Im dalej od tej optymalnej pozycji znajdują się okna, tym bardziej prawdopodobne jest, że nastąpi kondensacja i pleśń.


Norma DIN 4108-2 wymaga, aby dla węgarków okiennych przedstawić dowody na osiągnięcie odpowiedniej wielkości wskaźnika, jakim jest „czynnik temperaturowy na powierzchni wewnętrznej” (fRsi) – tylko dla okien wbudowanych na pozycjach opisanych w Załączniku 2 normy DIN 4108 nie jest to konieczne.


b) Niewystarczające osłony okien od zewnątrz
W miastach i innych gęsto zaludnionych obszarach warto korzystać z zewnętrznych osłon okiennych (rolety, żaluzje lub okiennice), aby zapewnić prywatność w godzinach wieczornych i nocnych (a także ochronę przed wścibskimi spojrzeniami w czasie dnia). Pokrycia te zapewniają także pewną izolację termiczną w ciągu nocy (ochrona przed tzw. wychłodzeniem nocnym). Użytkownicy, którzy nie mają zainstalowanej tego rodzaju osłony okiennej są zmuszeni stosować nieprzezroczyste zasłony wewnątrz pomieszczeń, aby chronić swoją prywatność. Jednak zasłony wewnętrzne mogą w znacznym stopniu sprzyjać kondensacji na powierzchni okna.


c) Rodzaj ogrzewania
Głównym źródłem ciepła w nowych budynkach jest ogrzewanie podłogowe. Jest korzystne dla zapewnienia trwałego ustalenia określonego układu temperatury w pomieszczeniu (przy zachowaniu jednolitego rozwarstwienia powietrza) i utrzymania temperatury zasilania dla systemu grzewczego na niskim poziomie. Jednakże, ten typ rozprowadzania ciepła w pomieszczeniach sprzyja kondensacji na oknach i ścianach zewnętrznych, ponieważ nie wymaga praktycznie żadnej konwekcji gorącego powietrza (w przeciwieństwie do ogrzewania za pomocą grzejników). Meble i zasłony nie mogą być przeszkodą rozchodzenia się ciepła w krytycznych strefach przed oknami. Pętle grzewcze powinny być wzmocnione na brzegach podłogi przy oknach, szczególnie w przypadku wykuszy i przeszklonych narożników.


d) Montaż okien w istniejących budynkach
Gdy nowe okna montowane są w starszych budynkach mieszkalnych, istnieje zwiększone ryzyko wystąpienia kondensacji i pleśni, szczególnie na powierzchni węgarków okiennych. Ponieważ te budynki były zazwyczaj wykonane z litych materiałów murowych (np. cegły lub bloczki betonowe bez pustek powietrznych), obłożenie ścian zewnętrznych izolacją termiczną jest praktycznie zawsze konieczne, jeżeli wymagania normy DIN 4108-2 mają być przestrzegane.


Okna z szerokimi profilami i uszczelkami przylgowymi po wewnętrznej stronie praktycznie zmonopolizowały rynek okienny, a szyby zespolone z „ciepłymi” ramkami dystansowymi też powoli stają się standardem.


W przypadku wystąpienia kondensacji na dwukomorowej szybie zespolone z „ciepłą” ramką dystansową, jest to wyraźny sygnał, że powietrze w pomieszczeniu zawiera zbyt dużo pary wodnej (jest zbyt wilgotne).


W wielu mieszkaniach i domach już nie wystarcza przewietrzanie mieszkanie wyłącznie przez ręczne otwieranie okien. Ta sytuacja powoduje konieczność zainstalowania urządzeń dostarczających świeże powietrze do pomieszczenia, aby zapewnić podstawowy poziom wentylacji i wymiany powietrza.
Należy też upewnić się, że wszystkie urządzenia wentylacyjne działają prawidłowo i są akceptowane przez użytkowników, zawsze też musi być dokładnie wyjaśnione użytkownikom, jak ich prawidłowo używać.

 

2013-12-32-1

Rys. 3 Warunki występowania kondensacji i pleśni

 

 

Podstawy oceny ryzyka kondensacji
1. Ponieważ okna i fasady są bardzo cienkie w porównaniu do ścian zewnętrznych, są one zawsze najsłabszym punktem na powierzchni budynku w zakresie zapobiegania ucieczce ciepła . Nie jest zatem możliwe, aby całkowicie wyeliminować ryzyko kondensacji na tych elementach.
2. Wartość Uw zawsze jest średnią wartością dla poszczególnych składników. Natomiast kondensacja i powstawanie pleśni są zawsze wynikiem geometrycznych i materiałowych mostków termicznych, np. ramki dystansowej wokół krawędzi w szybach zespolonych. Nie jest zatem możliwe, aby określić prawdopodobieństwo kondensacji wynikające z wartości Uw okna.
3. Ryzyko kondensacji i pleśni może być oceniona na podstawie obliczenia przebiegu izoterm. Pierwszy parametr dla tego obliczenia jest wymagany dla temperatury powierzchni okna po stronie wewnętrznej, która zgodnie z „kryterium pleśni”, powinna być większa od 12,6°C.
4. Drugą ważną zmienną określającą prawdopodobieństwo kondensacji jest względna wilgotność powietrza w pomieszczeniu. Wilgotność względna i temperatura powietrza wewnątrz pomieszczeń wahają się tak znacznie, że jednorazowe pomiary nie są wystarczające. Dane dotyczące temperatury i wilgotności powinien być zbierane przez okres kilku tygodni, podczas sezonu grzewczego. Wskazane jest, aby korzystać przy tym z rejestratorów danych.
5. W dokumentacji „klimatu wewnętrznego”, temperatury 20°C oraz wilgotność względna 50% podane w DIN 4108-2 stosuje się w projektowaniu elementów. Często sugeruje się, że te wartości są  średnimi rzeczywistych wielkości dla typowego wnętrza pomieszczenia, ale tak nie jest. Niestety, nie istnieją przepisy lub normy określające maksymalną dopuszczalną wilgotność w pomieszczeniu.
6. Stwierdzono, że temperatura powietrza w pomieszczeniach, w sytuacjach, w których wystąpiły zniszczenia w wyniku pojawienia się kondensacji lub pleśni, osiąga często 23°C lub więcej. W wyniku znacznie większego przepływu ciepła występują większe straty ciepła, wysoka temperatura również zwiększa zdolność powietrza do pochłaniania wilgoci, a tym samym powoduje podwyższenie punktu rosy. W temperaturze powietrza 24°C i przy wilgotności względnej 50%, kondensacja pojawia się, gdy temperatura powierzchni elementu okiennego osiąga wartość 12,9°C (przy temperaturze powietrza 20°C i wilgotności względniej 50% kondensacja zaczyna się przy temperaturze powierzchni okna 9,3°C ).
7. Przez pełne wykorzystanie wszystkich możliwości optymalizacji dostępnych obecnie (dobra izolacja cieplna, unikanie mostków termicznych, wysoki poziom szczelności, określenie wymagania stosowania wentylacji przez użytkownika) można w jakimś zakresie zredukować problemy występowania kondensacji.

 

2013-12-32-2

Rys. 4. Symulacja przebiegu izoterm w profilu okiennym

 

Zachowanie użytkowników
Skraplanie się pary wodnej na oknach jest często spowodowane zachowaniem użytkowników budynku.


Warto wymienić w szczególności następujące przyczyny:


a) Konwekcyjne przekazywanie ciepła
Ciepło dociera zwykle do powierzchni elementów przez promieniowanie lub konwekcję. Okna zwykle zapewniają mniejszą izolacyjność termiczną niż ściany zewnętrzne (temperatura powierzchni okien jest więc zwykle mniejsza niż ścian), a więc jest szczególnie ważne, aby zapewnić swobodny dopływ ciepła do powierzchni okien. Zwisające od sufitu do podłogi, nieprzewiewne zasłony, duże wewnętrzne parapety zastawione dużą ilością roślin doniczkowych oraz komody, sofy i wysokie szafki kuchenne stojące blisko okien, są często przyczyną zwiększonej kondensacji, gdyż zaburzają konwekcyjny ruch powietrza, dostarczający ciepło do ogrzania powierzchni okien.


b) Ogrzewanie pośrednie
Użytkownicy budynku często nie ogrzewają sypialni, spiżarni i rzadko używanych pokoi wystarczająco, a nawet w ogóle.


Gdy tylko powietrze z pokoi, które są ogrzewane i używane rozprzestrzenia się w te nieogrzewane obszary, pojawienie się w nich kondensacji jest bardzo prawdopodobne. Powietrze w pomieszczeniach cieplejszych może „zawierać” więcej wilgoci bez ryzyka kondensacji, gdy jednak to powietrze przepływa do pomieszczeń nieogrzewanych, zostaje ono schłodzone – wskutek czego występuje duże prawdopodobieństwo kondensacji pary wodnej.)


c) Zwiększenie wilgotności w powietrzu (wynikłe z zachowania domowników)
W wielu przypadkach kondensacja wynika z niezwykle wysokiej wilgotności panującej w pomieszczeniu.
Zauważono następujące tego przyczyny:
- wiszące pranie w domu
- duża liczba roślin doniczkowych, duże akwaria, itp.
- zbyt wiele osób mieszkających w mieszkaniu
- nawilżacze powietrza, intensywne gotowanie.


Wprawdzie niektórzy biolodzy budowlani proponują, ze względów konstrukcyjnych, aby maksymalna wilgotność względna nie przekraczała 60%, ale jest to o wiele za dużo.

 

2013-12-32-3

Rys. 5. Symulacja przebiegu izoterm w przeszkleniu narożnym


Zalecenia dotyczące zapobiegania uszkodzeniom
Jeżeli przed rozpoczęciem prac budowlanych stwierdzono, że mogą wystąpić niektóre z czynników ryzyka opisanych w poprzednim rozdziale, to aby je zminimalizować, należy zoptymalizować okna pod względem termicznym, na ile jest to jeszcze możliwe. Na przykład, zaleca się stosowanie termoizolacyjnych szyb zespolonych z „ciepłymi ramkami“ dystansowymi.


Dwukomorowe szyby zespolone z „ciepłą ramką” są najbardziej efektywnym rozwiązaniem dostępnym obecnie dla uniknięcia kondensacji pary wodnej na krawędzi szyby. Dodatkowo, płaszczyzna uszczelniająca po stronie wewnętrznej powinna być tak szczelna, jak to tylko możliwe, przy czym elementy uszczelniające powinny być rozmieszczone zgodnie z zasadą „szczelniej od środka niż od zewnątrz”, w celu uniknięcia kondensacji pary wodnej i pleśni we wrębie okna.


Dalej, dla zmniejszenia kondensacji należy również nalegać na postępowanie zgodne z DIN 1946-6, ponieważ użytkownicy, zapewniając odpowiednią wentylację, mogą znacznie zmniejszyć wilgotność powietrza w pomieszczeniach.

 

mgr inż. Martin Heßler

ift Rosenheim

 

Artykuł powstał na podstawie wykładu wygłoszonego na International Rosenheim Window & Facade Conference 2013. Pełna oryginalna wersja wykładu dostępna na stronie www.ift-rosenheim.de


Bibliografia 
[1] DIN 4108-2: 2013-02 Ochrona cieplna i oszczędzanie energii w budynkach – Minimalne wymagania izolacyjności cieplnej. Beuth Verlag GmbH, Berlin
[2] DIN Fachbericht (Technical Report) 4108-8: 2010-09 Izolacja cieplna i oszczędność energii w budynkach – Unikanie pleśni w budynkach mieszkalnych. Beuth Verlag GmbH, Berlin
[3] DIN 1946-6: 2009-05 Wentylacja i klimatyzacja – Część 6: Wentylacja w budynkach mieszkalnych – Wymagania ogólne, wymagania dotyczące projektowania, wykonania i oznakowania, dostaw/odbioru (kontroli i certyfikacji) i konserwacji. Beuth Verlag GmbH, Berlin

 

 

patrz też: 

 

Unikanie kondensacji i pleśni , Martin Heßler, Świat Szkła 12/2013 

- Termowizyjna analiza zjawisk wykraplania wilgoci na przeszkleniach okien budynków , Józef Osiadły, Świat Szkła 12/2013

- ANTI-FOG – piękny widok bez wychodzenia z domu ,  Świat Szkła 12/2013

- Analiza zjawisk wyraszania się powierzchni szyb zespolonych, Romuald Sobieralski, Świat Szkła 4/2010

Czy Twoje okna też są takie? Część 3 , Jerzy Płoński, Świat Szkła 3/2010 

Powierzchniowa kondensacja pary wodnej , Robert Geryło, Świat Szkła 9/2008

Parametry techniczne nowoczesnych przegród szklanych. Część 1, Zbigniew Respondek, Świat Szkła 10/2007

Magiczne oszczędzanie , Andrzej Kramarczyk, Świat Szkła 2/2006

 

 

Całość artykułu w wydaniu drukowanym i elektronicznym 
Inne artykuły o podobnej tematyce patrz Serwisy Tematyczne

Więcej informacj: Świat Szkła 12/2013

 

 

 

 

Czytaj także --

 

 

01 chik