Diffusione di vapore
Molecola di acqua
Una molecola di acqua ha le dimensioni di solamente un diecimilionesimo di millimetro (0.0000001 mm) e quindi risulta pertettamente invisibile. Questo spiega anche perch i materiali che sono assolutamente impermeabili allacqua possono essere attraversati relativamente con facilit dal vapore acqueo. Se un contenitore invece di essere di vetro fosse di materiale poroso, la compensazione della pressione verrebbe raggiunta in tempi brevi. Le molecole di vapore acqueo attraverserebbero le pareti del contenitore. Questo procedimento viene chiamato diffusione di vapore acqueo. A seconda del materiale di cui sono composte le pareti, esse oppongono più o meno resistenza al vapore acqueo. 1 valore che definisce questo è il coefficiente di resistenza alla diftusione di vapore acqueo µ (si pronuncia mü). Questo indica di quante volte maggiore la resistenza al vapore di un dato materiale rispetto alb stesso spessore di aria.
Buono a sapersi!
- L'aria ha una resistenza alla diffusione di μ = 1
- La lana minerale ha una resistenza alla diffusione di μ = 1,5
- Un freno vapore, p.es. Ampatex DB 90 ha una resistenza alla diffusione di μ = 60'606
- Una barriera vapore, p.es. Sisalex 514 ha una resistenza alla diffusione di μ = 5'770'000
Resistenza alla diffusione
Valore sd
Se vista cosi le nostra berriera vapore Ampatex DB 90 che prima indicava un valore μ considerevole di 60'606 possiede solamente un discreto spessore dello strato d‘aria equivalente delle diffusione.
sd = valore μ x spessore in m = 60'606 x 0,00033 = 20 m
Fattori determinanti per il passaggio del vapore acqueo
La quantita di vapore che si diffonde attraversando un corpo dipende da :
1. Coefficiente di resistenza alla diffusione (μ)
2. Spessore del materiale da costruzione (d)
3. Temperatura dell'aria (ϑL) all'interno e all’esterno
4. Umidita relativa dell'aria (ϕ) all'interno e all'esterno (caduta della pressione del vapore)
Coefficiente di resistenza alla diffusione
II coefficiente di resistenza alla diffusione di vapore acqueo µ e una costante dei materiali ed e indipendente dallo spessore del loro strato. Per la pratica applicata alla costruzione non è cosi importante, poiché ogni materiale ha uno spessore diverso. Noi perciò confrontiamo la resistenza alla diffusione di un materiale usato comunemente per le costruzioni (p.es. calcestruzzo 20 cm) con la resistenza di uno strato di aria spesso 1 m. Questo valore lo chiamiamo spessore dello strato d'aria equivalente della diffusione sd e lo esprimiamo in metri (m).
Diffusione di vapore
La condensazione del vapore acqueo
Come ben sapete il vapore aequeo si muove. Succede la stessa cosa con temperature uguali all'interno e all'esterno dell'edificio a causa della differenza di umidità relativa nell'aria (ϕ) e quindi della differenza parziale di pressione Δp (si pronuneia delta p). Questa diffusione di vapore sarà innocua fintanto che sulla parte con la pressione inferiore non si abbasserà in modo determinante la temperatura dell'aria. Quando sarà il caso, potrà crearsi una situazione critica. La differenza di temperatura si indica con Δϑ (si pronuneia delta teta).
Dapprima è di grande importanza sapere che una quantità massima di vapore acqueo che può assorbire l'aria dipende soprattutto dalla temperatura dell'aria ϑ(si pronuncia teta).
- A 30 °C l'aria può assorbire al mass. 30,40 g/m3 di vapore acqueo (ps = 4'241 Pa).
- A 20 °C l'aria può assorbire al mass. 17,31 g/m3 di vapore acqueo (ps = 2’337 Pa).
- A 10 °c l'aria può assorbire al mass. 9,41 g/m3 di vapore acqueo (ps = 1’227 Pa).
- A 0 °C l'aria può assorbire al mass. 4,85 g/m3 di vapore acqueo (ps = 611 Pa).
- A -10°C l'aria può assorbire al mass. 2,14 g/m3 di vapore acqueo (ps = 260 Pa).
- A -20°C l'aria può assorbire al mass. 0,88 g/m3 di vapore acqueo (ps = 103 Pa).
Saturazione di vapore acqueo
Bei der Temperatur von 9,3 °C ist die Luft mit 8,65 g/m3 Wasserdampf vollständig gesättigt, ϕ ist jetzt 100 %. p = 1'169 Pa ist jetzt der Sättigungsdruck ps, diese Sättigungsgrenze von 9,3 °C nennt man Taupunkttemperatur ϑT (sprich Theta T).
Alla temperatura di 9,3 °C l'aria è completamente satura con 8,65 g/m3 di vapore acqueo, ϕ è ora del 100 %. p = 1'169 Pa corrisponde ora alla pressione di saturazione ps, questo limite di saturazione di 9,3 °C si chiama temperatura del punto di condensazione ϑT (si pronuncia teta).
Condensazione di vapore acqueo
Un'ulteriore riduzione della temperatura conduce inevitabilmente alla condensazione. A 5 °C l'aria può assorbire al massimo 6,8 g/m3 di vapore acqueo. i rimanenti 1.85 g si trasformano in acqua ! La pressione di saturazione ora è di soli 872Pa !
Questa serie può essere continuata, il risultato è in ogni modo molto peggiore di quello ottenuto con il riscaldamento. A -20 °C ci sarebbero già 7,8 g di acqua per m3 di aria!
La condensazione del vapore acqueo
Condensa di superficie a causa della produzione di vapore
Se viene prodotto molto vapore, p.es. facendo la doccia, il valore ϕ aumenta al 80 % a 22 °C. La temperatura del punto di condensazione ϑ T per questo clima è di 18.4 ° C. Se il vetro della finestra ha una temperatura di superficie inferiore a 18.4 °C, si forma l'acqua di condensa !
Zona di condensazione negli elementi costruttivi
La diffusione di vapore avviene a causa di un importante abbassamento di temperatura e se abbiamo un elemento costruttivo permeabile al vapore monostrato allora si può formare una zona ben evidente di condensazione. Questa si troverà in quella parte dello strato dove la temperature è inferiore a quella del punto di condensazione ϑ T.
Vapore acqueo in un edificio
Succede esattamente lo stesso quando il vapore acqueo che si sviluppa in modo continuo in un edificio, e durante il suo percorso attraverso la costruzione incontra elementi o strati d'aria che hanno temperature ϑ (Theta) inferiori a quelle rilevanti per l'ambiente interno ai fini della temperatura del punto di condensazione ϑ T (Theta T).
