Przejdź do treści

Metoda Glasera wg DIN 4108-3: co oblicza i gdzie się kończy

6 min czytania

Metoda Glasera odpowiada dokładnie na jedno pytanie: czy w ustalonych warunkach zimowych wskutek dyfuzji pary wodnej wypada w przegrodzie woda kondensacyjna i czy może ona latem ponownie wyschnąć? Jest rdzeniem obliczeniowej procedury dowodowej z DIN 4108-3 dotyczącej ochrony przed wilgocią. Kto czyta wynik, powinien wiedzieć, co wchodzi do obliczeń, a co nie.

Dwie pory roku, stałe warunki brzegowe

Obliczenia są stacjonarne, a więc przy stałych warunkach w całym okresie. Okres kondensacji trwa 90 dni, od grudnia do lutego, okres odparowania 90 dni, od czerwca do sierpnia. Dla lata nie podano temperatur zewnętrznych, tylko ciśnienia pary.

Okres Na zewnątrz Wewnątrz
Okres kondensacji (od grudnia do lutego) −5 °C, wilgotność względna 80 %, 321 Pa 20 °C, wilgotność względna 50 %, 1 168 Pa
Okres odparowania (od czerwca do sierpnia) Ciśnienie pary 1 200 Pa Ciśnienie pary 1 200 Pa; w płaszczyznach kondensacji ścian zewnętrznych ciśnienie pary nasyconej 1 700 Pa

Wartości z tabeli BauNetz Wissen podaje jako normatywne warunki brzegowe; strona nie wymienia wydania. To, że takie wartości zmieniają się między wydaniami norm, pokazuje spojrzenie wstecz: Fraunhofer IBP opisywał w 1999 r. dla obowiązującej wówczas normy jeszcze −10 °C temperatury zewnętrznej przez 60 dni. Obecnie DIN 4108-3 istnieje w wydaniu 2024-03, które według DIN Media zastępuje wydanie 2018-10. W dowodzie liczą się wartości wydania uzgodnionego w projekcie.

Z układu warstw wyznacza się od wewnątrz na zewnątrz temperatury, a z nich ciśnienie pary nasyconej. Zestawia się je z przebiegiem rzeczywistego ciśnienia pary. Norma rozróżnia w zależności od położenia obu krzywych cztery przypadki, od braku wypadania wody kondensacyjnej po wypadanie w całym obszarze.

Wynikiem jest bilans. Najpierw ustala się, czy i w której warstwie wypada woda kondensacyjna oraz w jakiej ilości; następnie zestawia się z tym ilość odparowania latem. Sprawdza się, czy zakumulowana woda kondensacyjna może w okresie odparowania całkowicie wyschnąć i jaka rezerwa wysychania pozostaje wobec wilgoci wprowadzonej w sposób nieplanowy.

Rola wartości sd

Wartość sd jest iloczynem grubości warstwy w metrach i współczynnika oporu dyfuzyjnego μ materiału; opisuje, jak silnie warstwa przeciwdziała odparowaniu wody. W przegrodach wielowarstwowych wyznacza się ją warstwa po warstwie i sumuje. Określa tym samym, gdzie w przekroju spada ciśnienie pary i czy krzywe ciśnienia pary i nasycenia się stykają. Dla dachów płaskich z drewna BauNetz Wissen formułuje regułę, że w kolejności warstw folii lub pap wartości sd muszą maleć od wewnątrz na zewnątrz.

Wynika z tego dla praktyki: warstwa o wysokiej wartości sd po stronie zewnętrznej hamuje latem wysychanie zwrotne, po stronie wewnętrznej hamuje zimą dopływ pary. Jak producent powłoki podaje wartość sd, pokazuje artykuł o klasach V i W w karcie technicznej.

Co uznaje się za nieszkodliwe

  • Woda gromadząca się zimą musi w okresie odparowania zostać z powrotem oddana do otoczenia.
  • Materiały budowlane mające kontakt z wodą kondensacyjną nie mogą ulec uszkodzeniu, np. wskutek porażenia grzybami lub korozji.
  • W konstrukcjach dachowych i ściennych masa wypadającej wody kondensacyjnej powinna wynosić na ogół najwyżej 1,0 kg/m².
  • Jeżeli przegroda zawiera warstwy, które nie pobierają wody kapilarnie, obowiązuje najwyżej 0,5 kg/m². Zalicza się do nich folie, metale, beton zwykły oraz wełnę mineralną i pianki z tworzyw sztucznych.

Nie każda ściana w ogóle musi być obliczana. Według przedstawienia BauNetz Wissen dowód nie jest wymagany np. w przypadku ścian zewnętrznych otynkowanych od strony pomieszczenia z dopuszczonym złożonym systemem izolacji cieplnej oraz przy izolacji wewnętrznej z tynkiem wewnętrznym do R ≤ 1,0 m²K/W, jeżeli układ ma dodatkowo wartość sd,i wynoszącą co najmniej 0,5 m. Rozstrzygający pozostaje tekst normy. Gebäudemodernisierungsgesetz (GModG, niemiecka ustawa o modernizacji budynków) wskazuje w § 11 dla budynków nowo wznoszonych nadal wydanie DIN 4108-3: 2018-10.

Czego obliczenia nie widzą

Metoda bilansu okresowego jest silnie uproszczoną procedurą dowodową dla procesów dyfuzji. BauNetz Wissen wymienia jako nieuwzględnione:

  • realistyczne, zmienne klimatyczne warunki brzegowe,
  • podwyższone obciążenia wilgocią, np. wskutek wilgoci technologicznej lub po szkodach budowlanych,
  • wpływy ciepła promieniowania,
  • zmienne w zależności od wilgoci parametry materiałów, takie jak opór dyfuzyjny i przewodność cieplna,
  • akumulację i transport wilgoci przez sorpcję i przewodzenie kapilarne.

Poza zakresem pozostaje także transport wody w stanie ciekłym. Również konwekcji obliczenia dyfuzji nie obejmują: przez nieszczelności po stronie pomieszczenia ciepłe, wilgotne powietrze wewnętrzne może przepływać do konstrukcji. Brakuje również wilgotności równowagowej i zachowań użytkowników. Dla klimatyzowanych użytkowań mieszkalnych lub zbliżonych do mieszkalnych założenia obliczeniowe normy wyraźnie nie obowiązują.

Same wartości normowe, np. −5 °C przez 90 dni, nie wydają się według BauNetz Wissen realistyczne we wszystkich częściach Niemiec, zawierają jednak zapasy bezpieczeństwa.

Ściany istniejące: gdzie wynik staje się cienki

W przypadku ściany istniejącej układ i parametry zna się często tylko w przybliżeniu, a ściana rzadko jest tak sucha jak w modelu obliczeniowym. Metoda operuje stałymi parametrami. Woda, która dostaje się do ściany jako deszcz zacinający lub przez kapilarność, nie pojawia się w obliczeniach; wynika to z braku transportu wody w stanie ciekłym.

Jeżeli uproszczona metoda nie wystarcza do dostatecznie dokładnej oceny, DIN 4108-3 przewiduje symulację higrotermiczną wg DIN EN 15026. Symuluje ona zachowanie przegrody w ciągu kilku lat przy realistycznych klimatycznych warunkach brzegowych. Tam, gdzie ściany istniejące mają być ocieplane od wewnątrz, artykuł o izolacji wewnętrznej w budynkach istniejących opisuje współdziałanie dowodów i ulotek WTA (niemieckie stowarzyszenie naukowo-techniczne ds. ochrony i konserwacji obiektów budowlanych).

Zaliczony diagram Glasera dowodzi zatem, że dyfuzja w warunkach normowych pozostaje niekrytyczna. Nie dowodzi, że ściana jest sucha, że szczelność powietrzna jest prawidłowa ani że deszcz zacinający jest powstrzymywany. W przypadku ścian istniejących obliczenia są tak wiarygodne, jak założenie dotyczące istniejących warstw.

Źródła

Czytaj dalej

Więcej praktycznej wiedzy z tego samego obszaru tematycznego.