WYKŁAD NR 10 Z PRZEDMIOTU:

„Fizyka Budowli”

OCENA NIEBEZPIECZEŃSTWA 

KONDENSACJI WILGOCI  

WE  WNĘTRZU

PRZEGRODY  BUDOWLANEJ

 

 

Stan wilgotnościowy przegrody i jego uwarunkowania

Stan  wilgotnościowy  przegrody  budowlanej,  rozpatrywany  z 

punktu  widzenia  sorpcyjnego  oddziaływania  pary  wodnej 

zawartej w powietrzu po obu stronach przegrody, zależy od:

1.  różnicy  ciśnienia  cząstkowego  pary  wodnej  w  powietrzu 

wewnętrznym  p

i

  oraz  zewnętrznym  p

e

,  przy  czym  obie 

wartości ciśnienia zależą od lokalnej temperatury T (T

i

, T

e

) 

i wilgotności względnej powietrza  (

i

, 

e

)

3.  oporu  dyfuzyjnego  R

v

,  który  w  przypadku  przegrody 

warstwowej  jest  sumą  oporów  dyfuzyjnych  poszczególnych 

warstw

2.  konstrukcji  przegrody:  rodzaju,  układu  i  kolejności 

poszczególnych warstw, w tym usytuowania warstwy izolacji 

termicznej  względem  zasadniczej  warstwy  konstrukcyjnej 

oraz miejsca ulokowania warstwy hydroizolacji

 

 

Stan wilgotnościowy przegrody i jego uwarunkowania

Strumień ciepła 

q

 [J/

(m

2

s)]

Strumień  wilgoci 

w

 

[g/(m

2

s)]

T

i

T

e

p

i

p

e

d

d

 



q

w

1.

 różnicy ciśnienia cząstkowego pary wodnej w powietrzu 

wewnętrznym  p

i

  oraz  zewnętrznym  p

e

,  przy  czym  obie 

wartości ciśnienia zależą od lokalnej temperatury T (T

i

, T

e

) 

oraz wilgotności względnej powietrza  (

i

, 

e

)

 

 

Ciśnienie pary wodnej nasyconej w zależności od temperatury

Ad. 

1.

 

100

ni

i

i

p

p







100

ne

e

e

p

p







 

 

Stan wilgotnościowy przegrody i jego uwarunkowania

2.

  konstrukcji  przegrody:  rodzaju,  układu  i  kolejności 

poszczególnych warstw, w tym usytuowania warstwy izolacji 

termicznej  względem  zasadniczej  warstwy  konstrukcyjnej 

oraz miejsca ulokowania warstwy hydroizolacji.

Rozkład ciśnienia cząstkowego pary p oraz p

n

 w przekroju 

poprzecznym elementu budowlanego z rozmaicie 

ulokowaną warstwą izolacji termicznej

 

 

Ad. 

2.

 

Rys a) paroizolacja 
po „ciepłej” stronie 
przegrody. W 
warstwie izolacji 
termicznej nie 
wystąpi kondensacja 
wody 

Rys b) paroizolacja 
po „zimnej” stronie 
przegrody. W 
warstwie izolacji 
termicznej pojawi się 
 kondensacja wody

Rozkład ciśnienia cząstkowego p oraz p

s

 w przekroju 

poprzecznym elementu z rozmaicie ulokowaną 

warstwą paroizolacji

 

 

3.

  oporu  dyfuzyjnego  R

V

,  który  w  przypadku  przegrody 

warstwowej jest sumą oporów dyfuzyjnych poszczególnych 

warstw:







n

j

vj

v

R

R

1

przy 
czym:





















g

hPa

h

m

ej

materialow

warstwy

dla

d

R

vj

j

vj

2























g

hPa

h

m

j

powietrzne

warstwy

dla

R

vj

2

0

d

j

 – grubość j-tej warstwy materiałowej [m]



vj

  –  obliczeniowy  współczynnik  dyfuzji  pary  wodnej 

charakteryzujący  materiał  j-tej  warstwy  [g/(mhhPa]  (jego 
wartość znajdujemy w normach lub literaturze)

Stan wilgotnościowy przegrody i jego uwarunkowania

 

 

Ad. 

3.

 

 

 

Obliczeniowy opór dyfuzyjny niektórych wyrobów 
i  powłok  mogących  służyć  jako  paroizolacja  w 
przegrodach budowlanych

Ad. 

3.

 

 

 

Rozkład ciśnienia cząstkowego pary wodnej w przegrodzie

- nie występuje kondensacja wewnętrzna

 

 

Rozkład ciśnienia cząstkowego pary wodnej w przegrodzie

- kondensat wykrapla się na powierzchni między warstwami 1 oraz 2

Kondensacja!

 

 

Rozkład ciśnienia cząstkowego pary wodnej w przegrodzie

kondensat wykrapla się w dwóch płaszczyznach:

między warstwami 1 i 2 oraz warstwami 3 i 4

Kondensacja!

 

 

Rozkład ciśnienia cząstkowego pary wodnej w przegrodzie

- kondensat wykrapla się w obrębie warstwy nr 2

Kondensacja!

 

 

Przenikanie ciepła przez przegrody wielowarstwowe

Rozkład temperatur na powierzchniach granicznych

q

T

i

i

i











1

q

d

i







1

1

1







q

d







2

2

1

2







………………….

q

d

n

n

n

n

e



















1

q

T

e

e

e











1

lub





e

i

T

T

U

q







Współczynnik  U  [W/(m

2

K)]  przedstawia  strumień 

ciepła  [W],  który  przepływa  przez  jednostkową 
powierzchnię  [1m

2

]  przy  różnicy  temperatur  między 

powietrzem wewnętrznym i zewnętrznym 1

o

 [K].

 

 

Przykład obliczeniowy

Ocenić niebezpieczeństwo 

wystąpienia kondensacji 

wilgoci we wnętrzu ściany 

systemu BHE

 (w przekroju -

)

 

 

s

d

 = 35,251mU = 0,355 W/(m

2

·K)

Zebranie danych do wyznaczenia przebiegu ciśnienia p

n

- przy podanym niżej układzie i grubości warstw w przekroju -

 

 

s

d

 = 36,051mU = 0,355 W/(m

2

·K)

Zebranie danych do wyznaczenia przebiegu ciśnienia p

n

- przy skorygowanej grubości warstw w przekroju -

 

 

Ocena ryzyka kondensacji

 

 

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków 

technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

 (WT2008) 

– a kwestie wilgotnościowe

§ 321 otrzymuje brzmienie:

„§  321.1.  Na  wewnętrznej  powierzchni  nieprzezroczystej 

przegrody zewnętrznej nie może występować kondensacja pary 

wodnej umożliwiająca rozwój grzybów pleśniowych.

2.  We  wnętrzu  przegrody,  o  której  mowa  w  ust.  1,  nie  może 

występować  narastające  w  kolejnych  latach  zawilgocenie 

spowodowane kondensacją pary wodnej.”

 

 

PN-EN ISO 13788:2003

 

– obliczenia wilgotnościowe

W normie podano:

•

 

metodę  obliczania  temperatury  powierzchni  wewnętrznej 

komponentu  budowlanego  i  elementu  budynku,  poniżej 

której  prawdopodobny  jest  rozwój  pleśni,  przy  zadanej 

temperaturze i wilgotności powietrza wewnętrznego

•

  metodę  oszacowania  ryzyka  kondensacji  wewnętrznej 

wskutek dyfuzji pary wodnej

Obliczenia sprawdzające przeprowadza się według  PN-EN ISO 

13788:2003 

„Cieplno-wilgotnościowe 

właściwości 

komponentów 

budowlanych 

i 

elementów 

budynku 

– 

Temperatura 

powierzchni 

wewnętrznej 

konieczna 

do 

uniknięcia  krytycznej  wilgotności  powierzchni  i  kondensacja 

międzywarstwowa – Metody obliczania”

 

 

Rodzaj oporu przejmowania ciepła  Wartość  
Opór przejmowania na powierzchni
zewnętrznej, R

se  

0,04 [m

2

 × K / W] 

Opór przejmowania na powierzchni
wewnętrznej, R

si 

na oszkleniach i ramach 

0,13 [m

2

 × K / W]

pozostałe powierzchnie wewnętrzne  0,25 [m

2

 × K / W] 

PN-EN ISO 13788:2003

 

– obliczenia wilgotnościowe

Przy  szacowaniu  ryzyka  wzrostu  pleśni  i  wewnętrznej 

kondensacji  należy  posługiwać  się  wartościami  R

se

  oraz  R

si

  o 

wartościach zestawionych w tablicy.

Przy czym:

wartość R

si

 = 0,25 [m

2

 · K / W] została przyjęta jako najgorszy 

przypadek ryzyka kondensacji w narożu.

 

 

Na 

niebezpieczeństwo 

wystąpienia 

kondensacji 

powierzchniowej  i  ryzyko  pojawienia  się  pleśni  wpływ 

mają:

PN-EN ISO 13788:2003

 

– obliczenia wilgotnościowe



  „jakość  cieplna”  każdego  elementu  obudowy  budynku 

(reprezentowana 

przez 

opór 

cieplny, 

mostki 

cieplne, 

geometrię  i  opór  przejmowania  ciepła  na  powierzchni 

wewnętrznej).  Jakość  cieplną  charakteryzuje  się  zgodnie  z 

normą  PN-EN  ISO  13788  –  przez  podanie  czynnika 

temperaturowego na wewnętrznej powierzchni, f

Rsi



  sposób  ogrzewania  pomieszczeń  (ciągłe,  okresowe  z 

osłabieniem lub z przerwami), albo przypadek nieogrzewanych 

pomieszczeń,  gdy  para  wodna  może  wnikać  z  sąsiednich 

pomieszczeń ogrzewanych



 temperatura i wilgotność powietrza wewnętrznego



 klimat zewnętrzny: temperatura powietrza i wilgotność 

 

 

PN-EN ISO 13788:2003

 

– obliczenia wilgotnościowe

Ryzyko  rozwoju  pleśni  na  powierzchni  przegrody  występuje  w 

przypadku  utrzymywania  się  przez  kilka  dni  wilgotności 

względnej przekraczającej 80%.

Kondensacja  powierzchniowa  może  powodować  zniszczenie 

materiałów 

budowlanych, 

wrażliwych 

na 

wilgoć 

i 

niezabezpieczonych. 

Zjawisko to można akceptować, jeżeli dotyczy krótkiego czasu 

i  niewielkiego  obszaru,  np.  na  oknach  i  kafelkach  w 

łazienkach,  gdy  powierzchnia  nie  absorbuje  wilgoci  i  gdy 

podjęto odpowiednie kroki w celu zapobieżenia jej kontaktu z 

innymi wrażliwymi materiałami.

Jakość cieplną elementu obudowy budynku charakteryzuje się 

bezwymiarową temperaturą wewnętrznej powierzchni.

Element  budynku  należy  tak  zaprojektować,  aby  dla  każdego 

miesiąca spełnione było wymaganie:

f

Rsi

 > f

Rsi, min

 

 

 

PN-EN ISO 13788:2003

 

– obliczenia wilgotnościowe

przy czym:

f

Rsi

 jest to czynnik temperaturowy na wewnętrznej powierzchni 

– opisany wzorem:

przedstawiający różnicę temperatury powierzchni wewnętrznej 

i temperatury powietrza zewnętrznego, podzieloną przez 

różnicę temperatury powietrza wewnętrznego i zewnętrznego, 

a obliczoną przy założeniu, że opór przejmowania ciepła na 

powierzchni wewnętrznej wynosi R

si

.

e

i

e

si

Rsi

f















 

 

PN-EN ISO 13788:2003

 

– obliczenia wilgotnościowe

f

Rsi 

min

  jest  to  obliczeniowy  czynnik  temperaturowy  na 

powierzchni wewnętrznej – opisany wzorem:

gdzie



si min

 jest temperaturą powierzchni wewnętrznej, poniżej której 

rozpoczyna się rozwój pleśni.

e

i

e

si

Rsi

f















min

,

min

,

 

 

Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków 

technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie

 (WT2008) 

– a inne wymagania związane z oszczędnością energii. 

2.1. Powierzchnia okien.

2.1.1. 

W  budynku  mieszkalnym  i  zamieszkania 

zbiorowego

pole  powierzchni  A

0

,  wyrażone  w  m

2

,  okien  oraz  przegród 

szklanych  i  przezroczystych,  o  współczynniku  przenikania 
ciepła nie mniejszym niż 1,5 W/(m

2

K), nie może być większe 

niż wartość A

0max

 obliczone według wzoru: 

A

0max

 = 0,15 A

z

 + 0,03 

A

w

A

z

  –  jest  sumą  pól  powierzchni  rzutu  poziomego  wszystkich 

kondygnacji nadziemnych (w zewnętrznym obrysie budynku) w 
pasie o szerokości 5 m wzdłuż ścian zewnętrznych,

A

w

  –  jest  sumą  pól  powierzchni  pozostałej  części  rzutu 

poziomego wszystkich kondygnacji po odjęciu A

z

.

 

 

2.1.2. 

W budynku użyteczności publicznej

pole  powierzchni  A

0

,  wyrażone  w  m

2

,  okien  oraz  przegród 

szklanych  i  przezroczystych,  o  współczynniku  przenikania 
ciepła  nie  mniejszym  niż  1,5  W/(m

2

K),  obliczone  według  ich 

wymiarów  modularnych,  nie  może  być  większe  niż  wartość 

A

0max

,  obliczona  według  wzoru  określonego  w  pkt  2.1.1.,  jeśli 

nie  jest  to  sprzeczne  z  warunkami  dotyczącymi  zapewnienia 
niezbędnego oświetlenia światłem dziennym.

2.1.3. 

W  budynku  produkcyjnym,  magazynowym  i 

gospodarczym

łączne  pole  powierzchni  okien  oraz  ścian  szklanych  w 
stosunku  do  powierzchni  całej  elewacji  nie  może  być  większe 
niż:
1) w budynku jednokondygnacyjnym (halowym) – 15%; 
2) w budynku wielokondygnacyjnym – 30%. 

 

 

2.1.4. We 

wszystkich rodzajach budynków

 współczynnik 

przepuszczalności  energii  całkowitej  okna  oraz  przegród 

szklanych i przezroczystych g

c

 liczony według wzoru:

g

c

 = f

c

  g

G

 

nie  może  być  większy  niż  0,5  –  z  wyłączeniem  okien  oraz 

przegród  szklanych  i  przezroczystych,  których  udział  f

G

  w 

powierzchni ściany jest większy niż 50 % powierzchni ściany – 
wówczas należy spełnić poniższą zależność: 

g

c

  f

G

  

0,25

gdzie:

g

G 

–  współczynnik  przepuszczalności  energii  całkowitej  dla 

rodzaju oszklenia, 

f

c

  –  współczynnik  korekcyjny  redukcji  promieniowania  ze 

względu na zastosowane urządzenia przeciwsłoneczne,

f

G

    –  udział  powierzchni  okien  oraz  przegród  szklanych  i 

przezroczystych w powierzchni ściany.

 

 

Wartość współczynnika przepuszczalności 

energii całkowitej dla różnego rodzaju 

oszklenia

 

 

Wartości współczynnika korekcyjnego redukcji 

promieniowania ze względu na zastosowane 

urządzenia przeciwsłoneczne